Technisches Gebiet (Technical Field)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung zwischen zwei Blechwerkstücken, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: - Bereitstellen eines ersten Blechwerkstücks und eines zweiten Blechwerkstücks; - Positionieren der zwei Blechwerkstücke derart zueinander, dass sie einen Bördelstoß ausbilden; - Stoffschlüssiges Fügen des ersten und des zweiten Blechwerkstücks im Bördelstoß. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein mittels einer stoffschlüssigen Fügeverbindung im Bördelstoß verbundenes erstes Blechwerkstück mit einem zweiten Blechwerkstück.

Technischer Hintergrund (Background Art)

Für die Lebensdauer und Betriebssicherheit insbesondere von Fahrzeugkomponenten sind tragfähige Fügeverbindungen von hoher Relevanz. Bei der Auslegung solcher Verbindungen müssen sowohl vereinzelt auftretende schlagartige Überlastfälle als auch dauernde dynamische Überlastung berücksichtigt werden. Dies bewirkt einen Zielkonflikt bei der Wahl des Fügeverfahrens. Während Verbindungen mit gleichartigen Zusatzwerkstoffen, also Schweißverbindungen, aufgrund ihrer dem Grundwerkstoff ähnlichen Eigenschaften eine hohe Toleranz bei schlagartiger Belastung aufweisen und tendenziell starke globale Verformungen ermöglichen, bevor es zum Bruch kommt, weisen diese bei zyklisch dynamischer Beanspruchung aufgrund ihrer geringen Plastifizierbarkeit und der ungünstigen Kerbwirkung gegenüber Lötverbindungen Nachteile auf. Lötverbindungen sind gegenüber Schweißverbindungen bei schlagartig dynamischer Belastung eher als nachtteilig anzusehen. Bei hoher Belastung neigen so gefügte Bauteile aufgrund der vom Grundwerkstoff abweichenden Eigenschaften zu einer starken Verformung im Bereich der Lötverbindung, was sich bei differenzierter Betrachtung über die gesamte Verbindung teilweise eher als verformungsarmer Bruch ausprägt. Dazu kommt es beim Lichtbogenlöten von Stahl insbesondere mit Kupferbasisloten zwangsläufig zur Bildung von spröden intermetallischen Phasen hoher Härte, welche hinsichtlich ihres Verhaltens bei Belastung beziehungsweise Verformung mit hoher Dehnrate schwer einschätzbar sind. Nach dem Stand der Technik muss bei der Wahl des Fügeverfahrens also ein Kompromiss zwischen zyklisch dynamischer und schlagartig dynamischer Belastbarkeit gefunden werden. Zusammenfassung der Erfindung (Summary of Invention)

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung und eine entsprechende Fügeverbindung zwischen zwei Blechwerkstücken bereitzustellen, mit welchem die vorgenannten Nachteile und Problemstellungen im Wesentlichen vermieden oder zumindest wesentlich reduziert werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Fügeverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Fügeverbindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zum stoffschlüssigen Fügen eine Kombination aus einem Schweißen und einem Metallschutzgaslöten verwendet wird. Die Fügeverbindung zwischen den zwei Blechwerkstücken ist somit eine Kombination aus einer Schweißverbindung und einer Lötverbindung.

Die Erfinder haben festgestellt, dass durch die Verwendung einer Kombination aus Schweißen und Metallschutzgaslöten zum stoffschlüssigen Fügen zweier Blechwerkstücke im Bördelstoß, eine (kombinierte) Fügeverbindung mit einer hohen Tragfähigkeit bei Betriebsbelastung, sowie zyklisch dynamisch und schlagartig dynamisch belastbar sind.

Als Blechwerkstück ist beispielsweise ein Halbzeug, insbesondere ein warm- oder kaltgewalztes Blechhalbzeug zu verstehen, welches geformt oder unverformt bereitgestellt werden kann. Das Blechwerkstück kann eine einheitliche Dicke aufweisen oder auch bereichsweise mit unterschiedlicher Dicke ausgeführt sein, beispielsweise als tailored rolled blank oder auch als drückgewalztes Werkstück.

Die Dicke des Blechwerkstücks kann zwischen 0,5 und 15 mm betragen. Die Dicke beträgt insbesondere mindestens 1,0 mm, vorzugsweise mindestens 1,2 mm und ist insbesondere auf maximal 12 mm, vorzugsweise maximal 10 mm begrenzt. Die Blechwerkstücke können die gleiche Dicke oder unterschiedliche Dicken aufweisen, beispielsweise ist das eine Blechwerkstück mindestens 20%, insbesondere mindestens 30%, vorzugsweise mindestens 50% dicker als das andere Blechwerkstück. Zur Ausbildung eines Bördelstoßes weist mindestens eines der Werkstücke im Bereich der zu erzeugenden Fügeverbindung eine Umorientierung auf, dies bedeutet, dass mindestens eines der Blechwerkstücke in diesem Bereich einen geformten Abschnitt hat, beispielsweise einen FlanschbereichZ-abschnitt. Beispielsweise können beide Blechwerkstücke geformte Abschnitte (Flansche) aufweisen, so dass sich eine in den Fachkreisen bekannte Y-Naht ergibt. Die Ausbildung des Bördelstoßes sieht zumindest vor, dass zumindest in einem Bereich des Bördelstoßes respektive in einem Abschnitt des Bördelstoßes die beiden Blechwerkstücke parallel zueinander verlaufen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Ein oder mehrere Merkmale aus den Ansprüchen, der Beschreibung wie auch der Zeichnung können mit einem oder mehreren anderen Merkmalen daraus zu weiteren Ausgestaltungen der Erfindung verknüpft werden. Es können auch ein oder mehrere Merkmale aus den unabhängigen Ansprüchen durch ein oder mehrere andere Merkmale verknüpft werden.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann in Fügerichtung eine Schweiß-Anordnung, insbesondere mit Energieeinbringung, vor oder nach einer Metallschutzgaslöt-Anordnung geführt werden. Bevorzugt wird die Schweiß-Anordnung vor der Metallschutzgaslöt-Anordnung geführt, insbesondere gekoppelt geführt. Beispielsweise mittels Laserstrahl wird das Material/Grundwerkstoff des bzw. der Blechwerkstücke mit einem kleinen Energiestrahldurchmesser (Spotdurchmesser) aufgeschmolzen. Aufgrund der hohen Energiedichte kann der Laserstrahl tief in das Material/Grundwerkstoff des bzw. der Blechwerkstücke eindringen, sowie diese aufschmelzen und verbinden. Beim Metallschutzgaslöten wird im Nachgang durch einen breiteren Lichtbogendurchmesser Zusatzwerkstoff zugeführt, welcher sich durch Aufschmelzen auf die erzeugte Schweißnaht legt, mit ihr zumindest teilweise verbindet und den Bördelstoß ausfüllt, und somit u. a. auch eine sichere Flankenanbindung im Bördelstoß bereitstellt. Besonders bevorzugt wird ein Abstand zwischen der Mitte des Schweißprozesses, beispielsweise der Mitte des Laserspotdurchmessers, und der Mitte des Lötprozesses, guasi der Auftreffpunkt (Spitze) des Zusatzwerkstoffs, zwischen 3 und 15 mm eingestellt. Weiter bevorzugt wird der Abstand zwischen Schweißprozess und Lötprozess so eingestellt, dass beide Prozesse kein gemeinsames Schmelzbad aufweisen, jedoch der Lötprozess aber durch die Vorwärmung des Schweißprozesses soweit vorteilhaft beeinflusst werden kann, so dass möglichst hohe Fügegeschwindigkeit umsetzbar sind. Durch einen gezielt eingestellten Abstand zwischen den beiden Prozessen, kann auch positiv Einfluss auf die Ausbildung von harten, intermetallischen Phasen, welche in der Regel eine geringe Zähigkeit aufweisen, genommen werden.

Alternativ kann in Fügerichtung betrachtet, der Lötprozess vor dem Schweißprozess erfolgen. Dabei kann es zur Bildung einer Mischung aus Schweißgut und Lötgut kommen, welche eine höhere Festigkeit als reines Lötgut aufweist und somit insbesondere eine verbesserte schlagartige Belastbarkeit aufweisen kann.

In einer weiteren alternativen Ausführung kann der Fügeprozess auch in zwei unabhängigen Schritten durchgeführt werden, so dass beispielsweise zunächst ein Schweißen und zeitlich später der Lötprozess durchgeführt wird, so dass die Temperatur im Fügebereich weit unterhalb der Schmelztemperatur des Lötwerkstoffes abgekühlt ist. Es handelt sich um die Kombination von Schweißprozess und entkoppeltem anschließenden Lötprozess.

Bei der bevorzugten Ausführung, der Führung der Schweiß-Anordnung vor der Metallschutzgaslöt-Anordnung in Fügerichtung betrachtet, kann zusätzlich durch die Energieeinbringung mittels Laser während des Schweißprozesses die insbesondere unmittelbar an den Prozess angrenzende und bestrahlte Oberfläche für den Lötprozess aktiviert werden, wodurch zusätzlich die Anbindung des Lötguts verbessert werden kann.

Die Parameter für das Schweißen und das Metallschutzgaslöten können individuell und/oder unabhängig voneinander eingestellt werden. So können die Form und Tiefe der Fügeverbindung an die Blechwerkstückgegebenheiten angepasst werden, um beispielsweise eine optimale Fügeverbindung erzielen zu können.

Als Energiequel le zum Schweißen können Laser wie zum Beispiel Gaslaser oder Festkörperlaser verwendet werden. Insbesondere können auch Quellen mit einer Wellenlänge genutzt werden, welche die Nutzung eines Lichtwellenleiters erlaubt.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Fügegeschwindigkeit zwischen 1 und 5 m/min eingestellt werden. Um insbesondere die Streckenenergie zu reduzieren, welche sich nachteilig auf die Fügeverbindung auswirken kann, wenn sie zu hoch ist, kann die Fügegeschwindigkeit insbesondere auf mindestens 1,3 m/min, vorzugsweise auf mindestens 1,6 m/min, bevorzugt auf mindestens 1,8 m/min erhöht werden. Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Leistung für den Laser zum Laserschweißen zwischen 3 und 10 kW verwendet werden. Um die Tiefe des Einschweißens zu erhöhen, kann die Laserleistung insbesondere auf mindestens 3,5 kW, vorzugsweise auf mindestens 4 kW erhöht werden.

Bei Verwendung eines Lasers als Quelle zum Schweißen kann ein Spotdurchmesser des Lasers zwischen 333 und 1000 pm gewählt werden. Die Fokuslage des Lasers kann zwischen -5 und +5 mm bezogen auf die Oberfläche mindestens eines Blechwerkstücks gewählt werden. Die Brennweite der Laserschweißoptik kann zwischen 100 und 500 mm gewählt werden. Die Kolli- mation der Laserschweißoptik kann zwischen 100 und 500 mm gewählt werden. Der Winkel a des Lasers zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks und guer zur Fügerichtung kann zwischen -45 und +45° gewählt werden. 0° entspricht einer senkrechten bzw. rechtwinkligen Ausrichtung zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks. Bei einer einseitigen und/oder beschränkten Zugänglichkeit kann der Winkel a des Lasers zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks guer zur Fügerichtung zwischen -30 und 0° oder 0° und +30° betragen. Um eine möglichst tiefe Anbindung zu erzielen, ist der Winkel a des Lasers zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks guer zur Fügerichtung vorzugsweise zwischen - 10 und 0° oder 0° und +10° zu wählen. Quer zur Fügerichtung bedeutet, dass die Ausrichtung rechtwinklig zur Fügerichtung zu betrachten ist.

Zusätzlich oder alternativ kann der Winkel a‘ des Lasers (Laserachse bzw. die Achse des Laserstrahls) zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks und in Fügerichtung zwischen - 25 und +25° gewählt werden. 0° entspricht einer senkrechten bzw. rechtwinkligen Ausrichtung zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks.

Die Geschwindigkeit des Zusatzwerkstoffs kann zwischen 3 und 28 m/min, insbesondere zwischen 5 und 18 m/min gewählt werden. Die Dicke des Zusatzwerkstoffes kann zwischen 0,8 und 1,6 mm gewählt werden. Der Fügestrom des Metallschutzgaslötens kann zwischen 100 und 400 A, insbesondere zwischen 120 und 380 A gewählt werden. Die Fügespannung des Metallschutzgaslötens kann zwischen 15 und 35 V, insbesondere zwischen 18 und 32 V gewählt werden. Für den Lötprozess kann ein für solche Prozesse übliches Schutzgas verwendet werden, beispielsweise reines Argon oder ein Argon-Sauerstoff-Gemisch. Als Brenner können Standardbrenner verwendet werden, die zum Metallschutzgaslöten konventionell zum Einsatz kommen. Der Winkel ß des Brenners zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks und guer zur Fügerichtung kann ebenfalls zwischen -45 und +45° gewählt werden. 0° entspricht einer senkrechten bzw. rechtwinkligen Ausrichtung zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks.

Bei einer einseitigen und/oder beschränkten Zugänglichkeit kann der Winkel a des Lasers zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks guer zur Fügerichtung zwischen -35 und - 5° oder 5° und +35° betragen. Aufgrund der Geometrie des Brenners und um eine Kollision mit den Blechwerkstücken zu vermeiden, kann der Winkel ß des Brenners zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks guer zur Fügerichtung vorzugsweise zwischen -30 und -10° o- der +10° und +30° gewählt werden.

Zusätzlich oder alternativ kann der Winkel ß‘ des Brenners (Brennerachse bzw. die Achse der Zuführung des Zusatzdrahts) zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks und in Fügerichtung zwischen -25 und +25° gewählt werden. 0° entspricht einer senkrechten bzw. rechtwinkligen Ausrichtung zur Oberfläche des mindestens einen Blechwerkstücks.

Dadurch, dass die Winkel a, ß insbesondere guer zur Fügerichtung des Lasers sowie des Brenners unabhängig voneinander eingestellt werden können, ist der kombinierte Fügeprozess und dadurch die daraus resultierende kombinierte Fügeverbindung individuell anpassbar.

Gemäß einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann ein Zusatzwerkstoff für das Metallschutzgaslöten auf Zinkbasis oder Kupferbasis verwendet werden. Insbesondere beim Einsatz von Blechwerkstücken, die ein- oder beidseitig einen metallischen Überzug aufweisen können, vorzugsweise verzinkt sind, kann ein Zusatzwerkstoff auf der Basis von Zink den durch den Schweißprozess geschädigten Bereich des Zinküberzugs durch den Lötprozess im Wesentlichen überdecken, so dass sich damit gegenüber konventionellem Schweißverfahren ohne Lötprozess eine geringere Beeinträchtigung des Korrosionsschutzes ergibt. Der Zusatzwerkstoff kann einen Schmelzpunkt unterhalb des Schmelzpunktes des Grundwerkstoffes des mindestens einen, insbesondere der beiden Blechwerkstücke haben. Es kann auch eine Mischung von Zusatzwerkstoffen verwendet werden.

Das erste und/oder das zweite Blechwerkstück kann aus einem Stahlmaterial bestehen. Insbesondere kann eines oder beide Blechwerkstücke aus einem härtbaren Stahlmaterial bestehen, vorzugsweise mit folgender chemischen Zusammensetzung in Gew.-%:

C = 0,05 bis 0,5, insbesondere C = 0,15 bis 0,45, Mn = 0,3 bis 3,0,

Si = 0,05 bis 1,7,

P bis 0,1,

S bis 0,1,

N bis 0,1, sowie optional eines oder mehrerer Legierungselemente aus der Gruppe (AI, Ti, V, Nb, B, Cr, Mo, Cu, Ni, Ca):

AI bis 1,0,

Ti bis 0,2,

V bis 0,5,

Nb bis 0,5,

B bis 0,01,

Cr bis 1,0,

Mo bis 1,0,

Cu bis 1,0,

Ni bis 1,0,

Ca bis 0,1,

Rest Fe und unvermeidbare Verunreinigungen.

Insbesondere ist das erste und/oder das zweite Blechwerkstück vor der Bereitstellung auste- nitisiert und gehärtet worden. Das Blechwerkstück kann im Zuge einer direkten oder indirekten Warmumformung austenitisiert und gehärtet werden. Eine direkte Warmumformung geht von einem im Wesentlichen ebenen Blechzuschnitt (Blechwerkstück) aus, welches warmumgeformt und gehärtet, insbesondere pressgehärtet wird. Eine indirekte Warmumformung geht von einer Vorform (Blechwerkstück) aus, welche aus einem Blechzuschnitt kalt vorgeformt wurde, welches im warmen Zustand nachverformt und/oder auf Endmaß kalibriert und gehärtet, insbesondere pressgehärtet wird. Das Blechwerkstück, ob eben oder vorgeformt, wird insbesondere auf eine Temperatur von mindestens Ac3 erwärmt respektive austenitisiert, vorzugsweise auf eine Temperatur erwärmt, die höher ist als Ac3, so dass eine vollständige und globale Umwandlung in Austenit sichergestellt werden kann. Das (Press-)Härten erfolgt in mindestens einem (Press-) Härtewerkzeug, welches insbesondere aktiv gekühlt ist und entsprechende (kritische) Abkühlgeschwindigkeiten bereitstellt, um die Umwandlung von Austenit in ein hartes Gefüge umfassend im Wesentlichen Martensit und/oder Bainit in dem zweiten Bauteil einstellen zu können. Kenngrößen wie Acl, Ac3, (kritische) Abkühlgeschwindigkeiten etc. sind abhängig von der Zusammensetzung des verwendeten Blechwerkstücks und lassen sich aus sogenannten ZTU- bzw. ZTA-Diagrammen ableiten.

Das erste und/oder zweite Blechwerkstück, welches beispielsweise gehärtet sein kann, kann ein Gefüge aus Martensit mit mindestens 50 %, insbesondere mindestens 60 %, vorzugsweise mindestens 70 %, bevorzugt mindestens 80 %, besonders bevorzugt mindestens 90 % aufweisen, wobei andere bzw. verbleibende Gefügebestandteile in Form von Bainit, Austenit, Restaustenit, Zementit, Perlit und/oder Ferrit vorhanden sein können. Insbesondere besteht der verbleibende nicht martensitische Gefügeanteil zum größten Teil aus Bainit, wobei vorzugsweise Perlit und/oder Ferrit mit bis zu 10 %, bevorzugt mit bis zu 5 % vorliegen können. Vorzugsweise besteht das Gefüge zu 100 % aus Martensit, wodurch die höchstmögliche Härte, insbesondere in Verbindung mit den entsprechend eingesetzten Legierungselementen, bereitgestellt werden kann. Das Gefüge kann optional bis maximal 2 % herstellungsbedingte, unvermeidbare Gefügebestandteile wie Zementit und/oder andere Ausscheidungen wie Carbide, Nitride und/oder Oxide sowie deren Mischformen aufweisen.

Alle Angaben zu Gehalten der in der vorliegenden Anmeldung angegebenen Legierungselemente sind auf das Gewicht bezogen, sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt. Alle Gehalte sind daher als Angaben in Gew.-% zu verstehen. Die angegebenen Gefügebestandteile werden durch ein geeignetes Auswerteverfahren, z. B Auswertung licht- oder elektronenmikroskopischer Untersuchungen insbesondere an einem oder mehreren Schliffbildern bestimmt und sind daher als Flächenanteile in Flächen-% zu verstehen, sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt. Eine Ausnahme hiervon bildet der Gefügebestandteil Austenit bzw. Restaustenit, welcher als Volumenanteil in Vol.-% angegeben wird, sofern nicht ausdrücklich anders erwähnt.

Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein mittels einer stoffschlüssigen Fügeverbindung im Bördelstoß verbundenes erstes Blechwerkstück mit einem zweiten Blechwerkstück. Erfindungsgemäß ist die Fügeverbindung eine Kombination aus einer Schweißverbindung und einer Lötverbindung.

Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Schweißverbindung in einem Bereich des Bördelstoßes ausgebildet, in welchem die beiden Blechwerkstücke parallel zueinander angeordnet sind und die Lötverbindung in einem Bereich des Bördelstoßes ausgebildet ist, in welchem die beiden Blechwerkstücke zumindest bereichsweise nicht parallel zueinander angeordnet sind. Unter nicht paralleler Anordnung zueinander ist zu verstehen, dass mindestens eines der Blechwerkstücke eine Umorientierung aufweist, beispielsweise eine Verformung respektive einen Flankenbereich mit einem Radius.

Derartige im Bördelstoß stoffschlüssig miteinanderverbundene Blechwerkstücke können überall Anwendung finden. Insbesondere kommen Bereiche mit zyklisch, dynamischen und stoßartig, dynamischen Lastfällen in Frage, bevorzugt im Fahrzeugbau, besonders bevorzugt im Fahrwerksbereich, weiter bevorzugt im Räderbereich in Betracht.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen (Brief Description of Drawings)

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Im Einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung einer ersten erfindungsgemäßen

Ausführungsform,

Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung einer zweiten erfindungsgemäßen

Ausführungsform,

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen (Best Mode for Carrying out the Invention)

Die Figuren 1 und 2 zeigen schematische Schnittdarstellungen von erfindungsgemäßen Ausführungsformen. Als Blechwerkstücke (1, 2) werden zwei warm- oder kaltgewalzte Blechhalbzeuge bereitgestellt, von denen mindestens eins geformt, s. Fig. 1, oder beide verformt sind, s. Fig. 2. Die Blechwerkstücke (1, 2) können eine einheitliche Dicke zwischen 0,5 und 15 mm aufweisen. Die Blechwerkstücke (1, 2) können jeweils aus einem Stahlmaterial bestehen und können jeweils ein- oder beidseitig mit einem metallischen Überzug versehen sein.

Zur Ausbildung eines Bördelstoßes (3) weist mindestens eines der Blechwerkstücke (1) im Bereich der zu erzeugenden Fügeverbindung (4) eine Umorientierung (Flansch) auf, s. Fig. 1. In Figur 2 weisen beide Blechwerkstücke (1, 2) eine Umorientierung (Flansch) im Bereich der zu erzeugenden Fügeverbindung (4) auf, so dass sich eine Y-Naht ergibt. Die Ausbildung des Bördelstoßes (3) sieht zumindest vor, dass zumindest in einem Bereich des Bördelstoßes (3) respektive in einem Abschnitt des Bördelstoßes (3) die beiden Blechwerkstücke (1, 2) parallel zueinander verlaufen. Mittels einer stoffschlüssigen Fügeverbindung (4) im Bördelstoß (3) wird bzw. ist das erste Blechwerkstück (1) mit dem zweiten Blechwerkstück (2) verbunden, wobei die Fügeverbindung (4) eine Kombination aus einer Schweißverbindung (4.1) und einer Lötverbindung (4.2) ist. Die Schweißverbindung (4.1) ist in einem Bereich (3.1) des Bördelstoßes (3) ausgebildet, in welchem die beiden Blechwerkstücke (1, 2) parallel zueinander angeordnet sind und die Lötverbindung (4.2) ist in einem Bereich (3.2) des Bördelstoßes (3) ausgebildet, in welchem die beiden Blechwerkstücke (1, 2) zumindest bereichsweise nicht parallel zueinander angeordnet sind.

In Figur 1 wird somit ein Blechwerkstück (1) gezeigt, welches geformt ist und guasi einen FlanschbereichZ-abschnitt aufweist, über welchen das Blechwerkstück (1) stoffschlüssig mit dem zweiten bzw. an das zweite Blechwerkstück (2) angebunden wird. In Figur 2 sind beide Blechwerkstücke (1, 2) geformt und weisen FlanschbereicheZ-abschnitte auf, über welche sie stoffschlüssig miteinander verbunden werden.

In einer dritten Ausführungsform gemäß Figur 3 sind analog zu Figur 1 ein zweites, geformtes Blechwerkstück (2) mit einem FlanschbereichZ-abschnitt und ein erstes, unverformtes Blechwerkstück (1) bereitgestellt worden. Alternativ kann das erste Blechwerkstück (1) ebenfalls verformt sein, zumindest aber nicht im BereichZAbschnitt der zu erzeugenden Fügeverbindung (4). Die Dicke des ersten Blechwerkstücks (1) ist um mindestens 20% dicker als die des zweiten Blechwerkstücks (2) und beträgt 4,3 mm, die Dicke des zweiten Blechwerkstücks (1) 1,8 mm.

Nach dem Bereitstellen der Blechwerkstücke (1, 2) und deren Positionieren zueinander derart, dass sie einen Bördelstoß (3) ausbilden, wird zum stoffschlüssigen Fügen eine Kombination aus einem Schweißen und einem Metallschutzgaslöten verwendet, so dass eine Fügeverbindung (4) aus einer Kombination einer Schweißverbindung (4.1) und einer Lötverbindung (4.2) erzeugt wird.

Die Umorientierung bzw. der FlanschbereichZ-Abschnitt des zweiten Blechwerkstücks wird in dieser Ausführung derart bemessen, dass die Wurzel der Schweißverbindung (4.1) die Stirnkante des zweiten Blechwerkstücks (2) erfasst, was zu einer ErhöhungZVerbesserung der Schwi ngfestigkeitZzyklische Belastbarkeit führen kann. Alternativ und hier nicht dargestellt, ist auch eine Verbindung ohne Aufschmelzung der Stirnkante denkbar. Die Lötverbindung (4.2) ist so ausgeführt, dass sie den Bereich (3.2) oberhalb der Schweißverbindung (4.1) auffüllt.

Die am dritten Ausführungsbeispiel gezeigte Fügeverbindung (4) wurde auf einer Anlage umfassend eine Laser-Anordnung mit einem Festkörperlaser mit der Handelsbezeichnung „IPG YLS-10000“ erzeugt, welcher mit folgenden Parametern betrieben wurde: Ytterbium-Laser mit einer Wellenlänge von 1070 nm, Leistung von 5 kW, Fokuslage von -2 mm, Spotdurchmesser 666 pm, Kollimation 180 mm, Brennweite 300 mm, Fügegeschwindigkeit 2 m/min, Winkel a guer zur Fügerichtung +2°, Winkel a‘ in Fügerichtung 0°, und einer mit einem Abstand zwischen Mittelpunkt (Laserachse) des Spotdurchmessers und Mittelpunkt (Spitze, Brennerachse) des Zusatzwerkstoffs von 5 mm, wobei der Laser vorlaufend in Fügerichtung geführt wurde, nachgelagerte handelsübliche Metallschutzgaslöt-Anordnung, welche mit folgenden Parametern betrieben wurde: Zusatzwerkstoff CuSi3 in Drahtform mit einem Durchmesser von 1,0 mm und einem Drahtvorschub von ca. 12 m/min, Schutzgas 100 % Argon mit einem Gasdurchsatz von ca. 18 l/min, Fügestrom 240 A, Fügespannung 20,2 V. Der Winkel ß guer zur Fügerichtung betrug +17°, Winkel ß‘ in Fügerichtung 0°.

Überraschend bzw. erfindungsgemäß konnte festgestellt werden, dass sich eine für zyklische, dynamische und schlagartige, dynamische Betriebslasten geeignete Fügeverbindung (4) erzeugen ließ, welche prozessstabil hergestellt werden konnte. Die gewählten Parameter lassen auch die Entstehung von harten intermetallischen Phasen im Wesentlichen nicht zu, so dass auch anhand einer anschließenden zerstörenden Prüfung im Zugversuch aufgezeigt werden konnte, dass eine gewisse Duktilität in der Fügeverbindung (4) einstellbar/erzeugbar war, so dass es nicht, wie zu vermuten war, zu einem reinen spröden Bruch innerhalb der Fügeverbindung (4) kam.

Die beschriebenen Merkmale sind alle, soweit technisch möglich, miteinander kombinierbar. Erfindungsgemäße Fügeverbindungen (4) als Kombination aus Schweißverbindung (4.1) und Lötverbindung (4.2) können individuell angewendet werden, insbesondere in Bereichen mit zyklischen, dynamischen Betriebslasten, wie sie beispielsweise im Fahrzeug auftreten. Bevorzugt sind Konstruktionen im Fahrwerksbereich, besonders bevorzugt im Räderbereich denkbar.