Die Erfindung betrifft einen Kegelstopfen für das Widerstandspressschweißen .

Löcher bei Gussbauteilen oder sonstigen Bauteilen können zugeschweißt oder durch Kegel zugelötet bzw. zugeschweißt wer ^¬ den, wobei bei dem Schweißverfahren verschiedene Verfahren wie das Widerstandspressschweißen angewendet werden können.

Bei gegossenen Bauteilen werden oft Kernhalterungen, die zu Löchern im Kronenboden führen, mit einem Kegelstopfen versehen . Das Widerstandspressschweißen ist ein Schweißverfahren für elektrisch leitfähige Werkstoffe auf Basis der Juleschen Wärme eines durch die Verbindungsstelle fließenden elektri ^¬ schen Stroms. Beim Widerstandspressschweißen werden die zu verbindenden Werkstücke aneinander gepresst und von einem großen Strom durchflössen. An der Verbindungsstelle wird das Metall auf Schmelztemperatur erwärmt, wobei es jedoch auf ^¬ grund der Kräfte, die beim Widerstandspressschweißen angewendet werden, zu kritischen Spannungen im Grundwerkstoff kommen kann .

Insbesondere führt das zu Problemen bei spröderen metalli ^¬ schen Legierungen, wie z.B. Nickelbasissuperlegierungen mit einem sehr hohen Anteil der γ' -Phase.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kegelstopfen für Widerstandspressschweißen aufzuzeigen, der o.g. Problem überwindet .

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Kegelstopfen gemäß An ^¬ spruch 1.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön ^¬ nen, um weitere Vorteile zu erzielen. Durch den Kegelstopfen werden Heißrisse vermieden und die Erzeugung von Spannung im Grundmaterial wird minimiert. Es er ^¬ möglicht ein artgleiches Fügen, insbesondere von Nickelbasis- Superlegierungen mit großem Anteil einer γ' -Phase oder generell das Fügen von härteren metallischen Werkstoffen.

Die Figuren und die Beschreibung stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

Figur 1 zeigt ein Substrat 4 eines Bauteils 1 mit einer Öff ^¬ nung 10, in die ein Kegelstopfen 13 eingeschweißt wird. Die Öffnung 10 weist eine zu einem Kegelstopfen 13 in Stumpfkegelform komplementäre Geometrie mit nach innen schräg zu ^¬ laufenden Seitenwänden 7 auf.

Der Kegelstopfen 13 hat eine Strumpfkegelfläche 31 mit einer Grundfläche 37, wobei dies die vom äußeren Rand der Grundflä ^¬ che 37 umfasste Ebene darstellt, eine Mantelfläche 39 und eine Kegelstopfenoberseite 35.

Der Kegelstopfen 13 kann an seiner Mantelfläche 39 der

Stumpfkegelfläche 31 verschiedene Ausformungen (Wellenform, ...) aufweisen, um durch hohe elektrische Kontaktwiderstände einen hohen ohmschen Widerstand in gewünschter Weise zu erzeugen .

Gemeint ist dann mit der Mantelfläche 39 eine umhüllende Man- telfläche.

Charakterisiert wird der Kegelstopfen 13 durch seine Stumpfkegelform und weist dementsprechend einen ersten Winkel 22 zwischen der Mantelfläche 39 mit der Grundfläche 37 auf.

Die Wand 38 zwischen der Mantelfläche 39 und Vertiefung 16 wird vorzugsweise zur Kegelstopfenoberseite 35 hin dicker. Somit ist zwischen Mantelfläche 39 und Grundfläche 37 ein zweiter Winkel 25 zwischen Grundfläche 37 und innere Oberflä- che 40 nahe der Grundfläche 37 größer als ein erster Winkel 22. Der Unterschied in den Winkeln 22, 25 beträgt mindestens das Zweifache der Messgenauigkeit.

Jedoch ist der Kegelstopfen 13 erfindungsmäßig dadurch charakterisiert, das er einen Hohlraum 16 aufweist.

Entsprechend der Belastung wird im Hohlraum 16 ein Krümmungs ^¬ radius zwischen innerer Oberfläche 40 der Wand 38 und der Bodeninnenfläche 43 ausgebildet und auch die Breite 28 der Vertiefung 16.

Der Hohlraum 16 weist auf der Höhe der Grundfläche (37) eine Breite 28 von 40% bis 95%, insbesondere von 50% bis 95% der Ausdehnung der Grundfläche 37 des Kegelstopfens 13 auf.

Der Boden 34 des Kegelstopfens 13 weist eine Dicke θΠ 5"6 bis 30%, insbesondere 10% bis 30% der Höhe des Kegelstopfens 13 auf .

Figur 2 zeigt eine Aufsicht auf einen solchen Kegelstopfen 13 mit dem Hohlraum 16.