本發(fā)明涉及一種由兩個金屬的覆蓋層和一個在覆蓋層之間設(shè)置的非金屬的芯層組成的構(gòu)件。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)已知一般類型的構(gòu)件。由申請人以商業(yè)名稱銷售的結(jié)構(gòu)噪聲消聲的復(fù)合材料由兩個鋼蓋板和一個設(shè)置在其間的粘彈性的塑料芯層組成，其中芯層由丙烯酸酯或者聚酯材料組成。例如通過焊接，特別是電阻焊接通常順利地使結(jié)構(gòu)噪聲消聲的復(fù)合材料與其他部件的連接。為了能夠提高結(jié)構(gòu)噪聲消聲的復(fù)合材料的電阻焊接能力，例如專利文獻(xiàn)DE3834829C2中公開的，塑料芯層可以加入顆粒大小為塑料層厚度的70到130％的以鐵硅粉末形式的焊接添加劑。熔焊或者甚至熱釬焊不能在這種構(gòu)件中使用，因為在高于250℃的溫度下在接縫的整個區(qū)域中并且也在受熱影響區(qū)域的部分中導(dǎo)致熱分解反應(yīng)。由于熱效應(yīng)，在熔焊過程中除了無數(shù)的燃燒殘留物之外還形成了大量氣體，主要是二氧化碳，其阻礙了熔融相的無氣孔的凝固。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
由此出發(fā)，本發(fā)明的目的在于提出一種適合熔焊和/或熱釬焊的構(gòu)件。
對于一般類型的構(gòu)件的上述目的由此得以實現(xiàn)，即非金屬的芯層由含硅的材料組成并且含硅的芯層包含脫氧元素和/或脫氧合金，其以相對于芯層的0.1至最高5重量％之間的比重在含硅的芯層中分散。
研究表明，含硅的材料可短時間耐受最高800°的溫度。在更高的溫度下，例如通常在MIG和MAG焊接中存在的，含硅材料中的硅由于其對于二氧化硅中的氧的高親和性在含氧的氣氛中分解。通過硅與氧的反應(yīng)，金屬熔體的排氣和在接縫區(qū)域中的孔的形成明顯降低。形成的二氧化硅以在接縫表面(焊縫表面)以硅酸鹽的形式沉淀并且能夠在需要時機(jī)械地去除。在將脫氧元素和/或脫氧合金加入到含硅的芯層之后令人意外地發(fā)現(xiàn)在整個連接過程中(熔焊過程中)氧結(jié)合并且要么通過焊接熔體轉(zhuǎn)移到殘渣中要么則在所謂的氧化沉淀的過程中以細(xì)微分散的，非金屬的夾雜物(NME)的形式在熔體中沉淀，由此實現(xiàn)了無氣孔地凝固。如果與金屬覆蓋層結(jié)合，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件具有結(jié)構(gòu)噪聲消聲的性能并且這樣能夠優(yōu)選在海事產(chǎn)業(yè)，例如造船或者替換性地在鐵路交通、在汽車和飛機(jī)制造中、軍火工業(yè)、發(fā)電廠建造、鋼高層建筑和所有其中通過熱釬焊和/或熔焊制造連接的領(lǐng)域中使用。
根據(jù)本發(fā)明，脫氧元素和/或脫氧合金以相對于芯層的0.1和最高5重量％之間的比重在含硅的芯層中分散。為了確保在金屬的覆蓋層之間的足夠的粘合，各個脫氧元素和/或脫氧合金的比重限制在最高5重量％，特別是最高3重量％并且優(yōu)選最高1.5重量％。為了有利于在接合過程中的氧結(jié)合，脫氧元素和/或脫氧合金的比重至少為0.1重量％，特別是至少為0.2重量％并且優(yōu)選至少為0.25重量％。例如，以粉末和/或薄片的形式的Ca、Mg、Al、Ti、Si、Mn、Cr、Ce、La、Nb、Ta、V和/或Zn適合作為脫氧元素。前述元素既可以單獨(dú)地也可以組合地，特別是也可與其他脫氧元素和/或脫氧合金，例如硅鐵(FeSi)、鈣硅鐵(Fe-Ca-Si),錳鐵(FeMn)一起加入含硅的芯層。
本發(fā)明的另一設(shè)計方案在于，金屬的覆蓋層由鋼材料組成。金屬涂層或者未涂層的鋼材料，例如結(jié)構(gòu)鋼相對廉價并且因此特別地適合優(yōu)選在造船或機(jī)械制造中的構(gòu)造。當(dāng)應(yīng)該在構(gòu)件上節(jié)省額外的重量時，例如鋁和鎂材料的輕金屬材料也可以作為金屬的覆蓋層，也可以與鋼材料結(jié)合使用。金屬的覆蓋層具有從0.2到30mm、特別是從0.5到10mm，優(yōu)選從1到10mm和特別優(yōu)選從1.5到5mm的厚度。
結(jié)合使用具有從0.01到0.2mm，特別是從0.02到0.1mm并且優(yōu)選從0.025到0.05mm的厚度的含硅的芯層，可以制造低成本的構(gòu)件。含硅的芯層可以以薄膜的形式，優(yōu)選粘合薄膜的形式設(shè)置在金屬的覆蓋層之間。
在第一實施例中，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件通過MAG熔焊在T形接頭中焊接到由單一的鋼材料制成的載體上，該構(gòu)件由分別具有3.5mm厚度的未涂層的S235JR+AR(根據(jù)EN 10025-2:2004-10)的鋼覆蓋層和一個設(shè)置在其間的含硅的芯層組成，該芯層具有0.05mm厚度和0.75重量％的分散的鋁薄片(RO500,Fa。Eckart)。熔焊焊縫不出現(xiàn)孔或者縮孔。這種熔焊的構(gòu)造在造船和機(jī)械制造中發(fā)現(xiàn)。
在第二實施例中，選擇具有與第一實施例中相同的成分的根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件，然而存在的區(qū)別在于，構(gòu)件的尺寸為1000×600mm并且在鋼覆蓋層中設(shè)置孔/洞，例如在構(gòu)件的中間和角的區(qū)域中。芯層在這些分散的區(qū)域中暴露。借助MAG熔焊填充這些孔。兩個鋼覆蓋層之間的點狀的熔焊連接不具有孔和縮口。因此防止了例如在運(yùn)輸和特別是通過電磁起重機(jī)的裝載的情況下的脫層風(fēng)險。由此還可以在已安裝狀態(tài)下防止例如在遇火的情況下的過早脫層。