GME 17378-2015 Laser Welded Joints on Aluminum (Issue 1 English German).pdf

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1、EUROPEENGINEERINGSTANDARDSGeneral Specification GME17378Laser Welded Joints onAluminumLasergeschweite Verbindungenan Aluminium Copyright 2015 General Motors Company All Rights ReservedApril 2015 Page 1 of 111 Introduction 1 EinfhrungNote: Nothing in the standard supercedesapplicable laws and regulat

2、ions.Hinweis: Die Vorschrift darf keine anzuwendendenGesetze und Regelungen auer Kraft setzen.Note: In the event of a conflict between the Englishand the German language, the English languageshall take precedence.Hinweis: Im Falle von Unstimmigkeiten zwischendem deutschen und dem englischen Text ist

3、 derenglische Text ausschlaggebend.1.1 Purpose. This standard can be used for laser-welded connections in motor vehicles, especially forpipe joints at cooling- and aircon-pipes.1.1 Zweck. Diese Spezifikation ist frlasergeschweite Verbindungen anKraftfahrzeugen, im Besonderen frRohrverbindungen an Kh

4、l- und Klima-Leitungen.1.2 Applicability. Laser lap welds with or withoutfiller material at aluminium and aluminium alloysaccording to EN 573-3, where the shape is acombination of fillet weld and butt weld.1.2 Anwendbarkeit. berlappende Laserschwei-verbindungen mit und ohne Zusatzwerkstoff anAlumini

5、um und Aluminium-Knetlegierungen nachEN 573-3, wobei die Nahtform eine Kombination ausKehlnaht und Stumpfnaht ist. Die Bauteile sindunbeschichtet.1.3 Remarks. Exceptions to this standard such ase.g. thickness combinations, seam shapes whichare not covered by this specification, shall be agreedby the

6、 department of Product Engineering andManufacturing Engineering and shall be indicatedaccordingly on the drawing.1.3 Bemerkung. Ausnahmeregelungen zu dieserVorschrift, z.B. Dickenkombinationen, Nahtformenwelche diese Spezifikation nicht umfasst, sindzwischen den Fachabteilung aus ProductEngineering

7、und Manufacturing Engineeringabzustimmen und entsprechend auf der Zeichnunganzugeben.Metallurgical aspects, e.g. grain size and hardness,are not considered.Metallurgische Aspekte, z.B. Korngre und Hrte,sind nicht bercksichtigt.2 References 2 ReferenzenNote: Only the latest approved standards areappl

8、icable unless otherwise specified.Hinweis: Wenn nicht anders angegeben, istjeweils die neueste Fassung der angegebenenReferenz gltig.2.1 External Standards/Specifications. 2.1 Externe Normen/Vorschriften.EN 573-3 ISO 139192.2 GM Standards/Specifications. 2.2 GM Gruppe Normen/Vorschriften.GMW3059 GMW

9、15425GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME17378 Copyright 2015 General Motors Company All Rights ReservedApril 2015 Page 2 of 113 Test Preparation and Evaluation 3 Prfungsvorbereitung undAuswertung3.1 Resources. 3.1 Gerte und Einrichtungen.3.1.1 Calibration. The test facilities and equipmentshall be i

10、n good working order and shall have a validcalibration label.3.1.1 Kalibrierung. Alle Prfeinrichtungen und-ausrstungen mssen funktionsfhig sein und einegltige Kalibrierplakette haben.3.1.2 Alternatives. Alternative test facilities andequipment may also be used. However, allmeasuring variables as spe

11、cified in this standardshall be determined correctly with respect to theirphysical definition.3.1.2 Alternativen. Es knnen auch alternativePrfeinrichtungen und -ausrstungen verwendetwerden. Alle Messvariablen, wie sie in dieserVorschrift angegeben werden, mssen jedoch inBezug auf ihre physikalische

12、Definition korrektfestgelegt werden.3.1.3 Facilities. According to the tests referred to inthis standard.3.1.3 Einrichtungen. Entsprechend den in dieserSpezifikation angegebenen Prfungen.3.1.4 Equipment. According to the tests referred toin this standard.3.1.4 Ausrstung. Entsprechend den in dieserSp

13、ezifikation angegebenen Prfungen.3.1.5 Test Vehicle / Test Piece. The specimen shallbe metallic bright cleaned before embedding.3.1.5 Testfahrzeug / Probekrper. Die Probenmssen vor dem Einbetten metallisch blank gereinigtsein.3.1.6 Test Time. Not applicable. 3.1.6 Prfzeit. Nicht anwendbar.3.1.7 Test

14、 Required Information. Latest approveddrawing.3.1.7 Zum Prfen bentigte Informationen.Aktuelle genehmigte Bauteilzeichnung.3.1.8 Personnel / Skills. Test personnel shall beskilled to cut, embed, polish and evaluatemetallographic specimens under the microscope tothe state of the art.3.1.8 Personal / F

15、higkeiten. Fhigkeit,metallographische Proben nach dem Stand derTechnik ausschneiden, einbetten, polieren und unterdem Mikroskop auswerten zu knnen.3.2 Preparation. Circular weld seams shall be cutin 3 cross sections at 0 and 180 und 90 (or 270).3.2 Vorbereitung. Rundschweinhte werden in3 Teile gesch

16、nitten bei 0 und 180und 90 (oder270).Tubes with an outer diameter 10 mm only shall becut at 0 and 180.Rohre mit einem Auendurchmesser 10 mmwerden nur bei 0 und 180 geschnitten.Specimens shall be cold embedded and polished,so that the pores and cracks are safely identifiable(see Figure 1).Die Proben

17、werden kalt eingebettet und poliert, sodass Poren und Risse sicher erkennbar sind (sieheAbbbildung 1).GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME17378 Copyright 2015 General Motors Company All Rights ReservedApril 2015 Page 3 of 11Figure 1: Preparation of Samples Abbbildung 1: ProbenvorbereitungConnection C

18、utting Plan: Anschlussstck-Schnittplan:1 Cutting 902 Block-Fitting3 Tube4 Laser Connection5 Cutting 0 to 1806 Saw Cutting7 Evaluation area1 Schnitt 902 Anschlussblock3 Rohr4 Lasernahtverbindung5 Schnitt 0 und 1806 Sgeschnitt7 Beurteilungsbereich3.3 Conditions. 3.3 Bedingungen.3.3.1 Environmental Con

19、ditions. Unlessotherwise specified, the tests shall be performed at(+23 5) C.3.3.1 Umgebungsbedingungen. Falls nicht andersangegeben, sind die Prfungen bei (+23 5) Cdurchzufhren.3.3.2 Test Conditions. Deviations from therequirements of this standard shall have beenagreed upon. Such requirements shal

20、l be specifiedon component drawings, test certificates, reportsetc.3.3.2 Prfbedingungen. Abweichungen von denBedingungen dieser Test Procedure mssenvereinbart werden. Diese Bedingungen sind aufTeilezeichnungen vorgeschrieben bzw. mssen aufPrfzeugnissen, Berichten u. dergl. angegebenwerden.3.4 Instru

21、ctions. Not applicable. 3.4 Prfanleitung. Nicht anwendbar.3.5 Data. Not applicable. 3.5 Ergebnisse. Nicht anwendbar.GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME17378 Copyright 2015 General Motors Company All Rights ReservedApril 2015 Page 4 of 113.6 Safety. This standard may involve hazardousmaterials, opera

22、tions and equipment. This standarddoes not propose to address all the safety problemsassociated with its use. It is the responsibility of theuser of this standard to establish appropriate safetyand health practices and determine the applicabilityof regulatory limitations prior to use.3.6 Sicherheits

23、hinweis. Diese Vorschrift enthltmglicherweise gefhrliche Materialien, Operationenoder Ausrstungen. Diese Vorschrift ist nicht dazubestimmt, auf Sicherheitsprobleme mit diesenhinzuweisen. Es ist die Verantwortlichkeit derAnwender dieser Vorschrift, angemesseneSicherheits- und Gesundheitsvorkehrungen

24、zutreffen und die Anwendbarkeit der gesetzlichenGrenzen vor dem Gebrauch zu bestimmen.3.7 Documentation. Samples of components ormaterial released to this standard shall be tested forconformity with the requirements of this standardand approved by the responsible GM Departmentprior to the start of d

25、elivery of production levelcomponents or materials.3.7 Dokumentation. Freigabemuster fr die dieseVorschrift zutrifft, mssen nach dieser Vorschriftgeprft werden und von der verantwortlichen GMAbteilung genehmigt sein, ehe eine Lieferungerfolgen kann.Any change to the component or material e.g.design,

26、 function, properties, manufacturing processand/or location of manufacture requires a newrelease of the product. It is the sole responsibility ofthe supplier to provide the customer, unsolicited,with documentation of any change or modification tothe product/process, and to apply for a new release.nd

27、erungen von z.B. Aufbau, Funktion, Eigen-schaften, Herstellungsprozess und Ort machen eineNeufreigabe notwendig. Der Hersteller istverpflichtet, unaufgefordert den Abnehmer mit einerDokumentation ber alle Abstimmungen,Modifikationen von Teilen und / oder Prozessen zuinformieren und eine Neufreigabe

28、zu beantragenIf not otherwise agreed to the entire verification testshall be repeated and documented by the supplierprior to start of delivery of the modified or changedproduct. In some cases a shorter test can be agreedto between the responsible GM Department and thesupplier.Wenn nicht anders verei

29、nbart, ist die kompletteFreigabeprfung durch den Lieferanten zuwiederholen und das Ergebnis zu dokumentieren,bevor die nderungen in der Lieferung einsetzenknnen. In Einzelfllen kann zwischen derverantwortlichen GM Abteilung und dem Lieferanteneine verkrzte Prfung vereinbart werden.3.7.1 Test Results

30、. Tests shall be documented andrecorded in reports.3.7.1 Prfergebnisse. Prfungen sind zudokumentieren und in Protokolle einzutragen.The results shall be represented in a test report withreference to this specification.Die Ergebnisse sind in einem Prfbericht unterHinweis auf diese Spezifikation darzu

31、stellen.GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME17378 Copyright 2015 General Motors Company All Rights ReservedApril 2015 Page 5 of 114 Requirements and Procedure 4 Anforderungen und Prfungen4.1 Technical Welding Aspects. 4.1 Schweitechnische Aspekte.Figure 2: Schematic Diagram of a Laser WeldedJointAbbi

32、ldung 2: Schematische Darstellung einesLaser-Schweiverbundes1 Fusion zone2 Heat-affected zone1 Schmelzzone2 Wrmeeinflusszone4.2.1 Structural Laser Welds. Structural laserwelds are necessary for the strength characteristicsof the product. All laser welds are structural weldsunless otherwise specified

33、 as processing welds onthe drawing.4.2.1 Strukturelle Laserschweiungen.Strukturelle Laserschweiungen sind fr dieFestigkeitseigenschaften des Produkts erforderlich.Falls auf der Zeichnung nicht anders angegeben,handelt es sich bei allen Laserschweiungen umstrukturelle Laserschweiungen.4.2.2 Processin

34、g Laser Welds. Are used to fix theassembly (tack welding). Processing laser weldsshall be approved by the development departmentresponsible and shall be indicated on the drawing.4.2.2 Prozess-Laserschweiungen. Dienen derFixierung des Zusammenbaus (Heftschweiung).Prozess-Laserschweiungen sind von der

35、verantwortlichen Entwicklungsabteilung zugenehmigen und auf der Zeichnung anzugeben.4.3 Assessment of the External Appearance ofLaser-Welded Seams. There are limits to thepossibility of testing laser-welded seams because oftheir narrowness, accessibility and the characteris-tics of the test method.

36、It should be noted withreference to all welded seams that welding defectssuch as weld surface concavity, root sagging, edgenotches and fusion defects impair the strength ofwelded seams in the long term, especially incomponents, which are subject to vibration.4.3 Bewertung des ueren Befundes von Lase

37、r-schweinhten. Der Prfbarkeit von Laserschwei-nhten ist wegen deren Schmalheit, derZugnglichkeit und der Eigenschaften der Prf-verfahren Grenzen gesetzt. Bei allen Schweinhtenist zu beachten, dass Schweifehler wie Naht-unterwlbung, Wurzeldurchhang, Randkerben undBindefehler die Schweinahtfestigkeit,

38、 besondersbei schwingungsbeanspruchten Bauteilen,nachhaltig beeintrchtigen.4.3.1 Voids. No visible voids are allowed. 4.3.1 Poren. Keine Poren drfen sichtbar sein.4.3.2 Cracks. No visible cracks are allowed. 4.3.2 Risse. Keine Risse drfen sichtbar sein.4.3.3 Spatters. Spatters should be avoided and

39、arenot allowed on sealing-, fitting- and visible- surfacesare not allowed (see also notes on the drawing).4.3.3 Spritzer. Spritzer sollten vermieden werdenund sind auf Dicht-, Passungs- und Sichtflchennicht erlaubt (siehe auch Vermerke auf derBauteilzeichnung).4.4 Instructions. Every single cross se

40、ctioning ismeasured under a microscope so that the followingitems can be evaluated:4.4 Prfanleitung. Die einzelnen Schliffe werdenunter dem Mikroskop vermessen, so dass man diefolgenden Punkte untersuchen kann:GM EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME17378 Copyright 2015 General Motors Company All Rights

41、ReservedApril 2015 Page 6 of 114.4.1 Weld Size and Weld Failures. See Figure 3. 4.4.1 Nahtgeometrie und Nahtfehler. SieheAbbildung 3.Figure 3: Weld Size and Weld Failures Abbildung 3: Nahtgeometrie und Nahtfehler4.4.2 Minimum Section thickness Seff. Seff is theshortest distance from the weld root to

42、 the weld facewithout root discontinuities or porosity to close toweld face.4.4.2 Minimale Nahtdicke Seff. Seff ist die krzesteEntfernung von der Nahtwurzel zur Nahtoberflcheohne Wurzelfehler oder Poren in der Nhe derNahtoberflche.Make a circle with the diameter of 0.7 tmin andcheck if it can be mov

43、ed through the crosssectioning without project beyond the weld seamSeff t 0.7 tmin (see measurement example accord-ing to paragraphs 4.5.1 to 4.5.3).Ein Kreis mit dem Durchmesser 0.7 tmin wird zumPrfen durch die Fgestelle gerollt und man kontrol-liert ob der Kreis ber den Querschnitt der Schwei-naht

44、 hinausragt Seff t 0.7 tmin (Messbeispiel, sieheAbschnitt 4.5.1 bis 4.5.3).Root discontinuities (pores, cracks etc.) make theweld not discrepant but will not counted to Seff.Nahtwurzelfehler (Poren, Risse, usw.) machen dieNaht nicht fehlerhaft, sondern werden nur nicht zuSeff gezhlt.4.4.3 Root Penet

45、ration A. The penetration of A1and A2 should be at least 0.1 tmin and the thinnerwalled components A2 d 0.90 t2 (no melt throughallowed).4.4.3 Einbrandtiefe A. Die Einbrandtiefe A1 und A2sollte mindestens 0.1 tmin betragen und an dendnneren Bauteilen maximal A2 d 0.90 t2 (keinDurchbrand erlaubt).GM

46、EUROPE ENGINEERING STANDARDS GME17378 Copyright 2015 General Motors Company All Rights ReservedApril 2015 Page 7 of 114.4.4 Gap x. The gap shall be 0.2mm.Remark: x 0.2 mm is acceptable when possibletolerance of connecting parts cause x 0.2 mm andall other parameter of welding geometry are OK.4.4.4 S

47、palt x. Der Spalt sollte 0.2 mm sein.Bemerkung: Ein Spalt x 0.2 mm ist akzeptabel,wenn das mgliche Toleranzfenster der Fgeteilex 0.2 mm und die brigen Schweinaht-abmessungen in Ordnung sind.4.4.5 Undercut. No undercut in thinner-walled pipesand other thinner-walled components are allowed.4.4.5 Einbr

48、andkerben. Es sind keine Einbrand-kerben an Rohren mit der dnneren Wandung undanderen dnneren Bauteilen erlaubt.4.4.6 Voids. No open voids (pores, clusteredporosity, cavities and weld craters) on weld surfaceare allowed.4.4.6 Hohlrume. Keine offenen Poren,Porennester, Lunker und Endkrater sind an de

49、rNahtoberflche erlaubt.Individual pores are separated by the diameter ofthe smaller of the 2 pores (Dx Px).Einzelne Poren mssen einen Abstand zur nchstenPore von mindestens dem Porendurchmesser derkleineren Pore haben (Dx Px).Pores which are close together shall be summed upto one (Pkor).Poren, die enger zusammenliegen, mssen zu einergroen Pore zusammengefasst (Pkor) werden.The maximum percentag