12年掌握焊接工藝核心技術(shù)
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本期小編帶大家了解一下成都激光焊接的小知識(shí)吧!
動(dòng)力電池制造過程焊接方法與工藝的合理選用,將直接影響電池的成本、質(zhì)量、安全以及電池的一致性。接下來就整理一下動(dòng)力電池焊接方面的內(nèi)容。還是先來原理,好像我是zui喜歡搬運(yùn)原理的作者之一呢。
1 激光焊接原理
激光焊接是利用激光束優(yōu)異的方向性和高功率密度等特性進(jìn)行工作,通過光學(xué)系統(tǒng)將激光束聚焦在很小的區(qū)域內(nèi),在極短的時(shí)間內(nèi)使被焊處形成一個(gè)能量高度集中的熱源區(qū),從而使被焊物熔化并形成牢固的焊點(diǎn)和焊縫。
2 激光焊接類型
熱傳導(dǎo)焊接和深熔焊
熱傳導(dǎo)焊接,激光光束沿接縫將合作在工件的外表熔化,熔融物匯流到一同并固化,構(gòu)成焊縫。主要用于相對(duì)較薄的材料,材料的zui大焊接深度受其導(dǎo)熱系數(shù)的約束,且焊縫寬度總是大于焊接深度。
深熔焊,當(dāng)高功率激光聚集到金屬外表時(shí),熱量來不及散失,焊接深度會(huì)急劇加深,此焊接技術(shù)即是深熔焊。因?yàn)樯钊酆讣夹g(shù)加工速度極快,熱影響區(qū)域很小,而且使畸變降至zui低,因而此技術(shù)可用于需求深度焊接或幾層資料一起焊接。
熱傳導(dǎo)焊接和深熔焊的主要區(qū)別在于單位時(shí)間內(nèi)施加在金屬表面的功率密度,不同金屬下臨界值不同。
穿透焊和縫焊
穿透焊,連接片無需沖孔,加工相對(duì)簡(jiǎn)單。穿透焊需要功率較大的激光焊機(jī)。穿透焊的熔深比縫焊的熔深要低,可靠性相對(duì)差點(diǎn)。
縫焊相比穿透焊,只需較小功率激光焊機(jī)??p焊的熔深比穿透焊的熔深要高,可靠性相對(duì)較好。但連接片需沖孔,加工相對(duì)困難。
脈沖焊接和連續(xù)焊接
1) 脈沖模式焊接
激光焊接時(shí)應(yīng)選擇合適的焊接波形,常用脈沖波形有方波、尖峰波、雙峰波等,鋁合金表面對(duì)光的反射率太高,當(dāng)高強(qiáng)度激光束射至材料表面,金屬表面將會(huì)有60%-98% 的激光能量因反射而損失掉,且反射率隨表面溫度變化。一般焊接鋁合金時(shí)zui優(yōu)選擇尖形波和雙峰波,此種焊接波形后面緩降部分脈寬較長,能夠有效地減少氣孔和裂紋的產(chǎn)生。
由于鋁合金對(duì)激光的反射率較高,為了防止激光束垂直入射造成垂直反射而損害激光聚焦鏡,焊接過程中通常將焊接頭偏轉(zhuǎn)一定角度。焊點(diǎn)直徑和有效結(jié)合面的直徑隨激光傾斜角增大而增大,當(dāng)激光傾斜角度為40°時(shí),獲得zui大的焊點(diǎn)及有效結(jié)合面。焊點(diǎn)熔深和有效熔深隨激光傾斜角減小,當(dāng)大于60°時(shí),其有效焊接熔深降為零。所以傾斜焊接頭到一定角度,可以適當(dāng)增加焊縫熔深和熔寬。
另外在焊接時(shí),以焊縫為界,需將激光焊斑偏蓋板65%、殼體35% 進(jìn)行焊接,可以有效減少因合蓋問題導(dǎo)致的炸火。
2) 連續(xù)模式焊接
連續(xù)激光器焊接由于其受熱過程不像脈沖機(jī)器驟冷驟熱,焊接時(shí)裂紋傾向不是很明顯,為了改善焊縫質(zhì)量,采用連續(xù)激光器焊接,焊縫表面平滑均勻,無飛濺,無缺陷,焊縫內(nèi)部未發(fā)現(xiàn)裂紋。在鋁合金的焊接方面,連續(xù)激光器的優(yōu)勢(shì)很明顯,與傳統(tǒng)的焊接方法相比,生產(chǎn)效率高,且無需填絲;與脈沖激光焊相比可以解決其在焊后產(chǎn)生的缺陷,如裂紋、氣孔、飛濺等,保證鋁合金在焊后有良好的機(jī)械性能;焊后不會(huì)凹陷,焊后拋光打磨量減少,節(jié)約了生產(chǎn)成本,但是因?yàn)檫B續(xù)激光器的光斑比較小,所以對(duì)工件的裝配精度要求較高。
在動(dòng)力電池焊接當(dāng)中,焊接工藝技術(shù)人員會(huì)根據(jù)客戶的電池材料、形狀、厚度、拉力要求等選擇合適的激光器和焊接工藝參數(shù),包括焊接速度、波形、峰值、焊頭傾斜角度等來設(shè)置合理的焊接工藝參數(shù),以保證zui終的焊接效果滿足動(dòng)力電池廠家的要求。
3 激光焊接優(yōu)點(diǎn)
能量集中,焊接效率高、加工精度高,焊縫深寬比大。激光束易于聚焦、對(duì)準(zhǔn)及受光學(xué)儀器所導(dǎo)引,可放置在離工件適當(dāng)之距離,可在工件周圍的夾具或障礙間再導(dǎo)引,其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發(fā)揮。
熱輸入量小,熱影響區(qū)小,工件殘余應(yīng)力和變形?。缓附幽芰靠?.控制,焊接效果穩(wěn)定,焊接外觀好;非接觸式焊接,光纖傳輸,可達(dá)性較好,自動(dòng)化程度高。焊接薄材或細(xì)徑線材時(shí),不會(huì)像電弧焊接般易有回熔的困擾。用于動(dòng)力電池的電芯由于遵循“輕便”的原則,通常會(huì)采用較“輕”的鋁材質(zhì)外,還需要做得更“薄”,一般殼、蓋、底基本都要求達(dá)到1.0 mm 以下,主流廠家目前基本材料厚度均在0.8 mm 左右。
能為各種材料組合提供高強(qiáng)度焊接,尤其是在進(jìn)行銅材料之間和鋁材料之間焊接的時(shí)候更為有效。這也是weiyi可以將電鍍鎳焊接至銅材料上的技術(shù)。
4 激光焊接工藝難點(diǎn)
目前,鋁合金材料的電池殼占整個(gè)動(dòng)力電池的90% 以上。其焊接的難點(diǎn)在于鋁合金對(duì)激光的反射率極高, 焊接過程中氣孔敏感性高, 焊接時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些問題缺陷,其中zui主要的是氣孔、熱裂紋和炸火。
鋁合金的激光焊接過程中容易產(chǎn)生氣孔,主要有兩類:氫氣孔和氣泡破滅產(chǎn)生的氣孔。由于激光焊接的冷卻速度太快,氫氣孔問題更加嚴(yán)重,并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產(chǎn)生的孔洞。
以上關(guān)于成都激光焊接內(nèi)容就分享到這里,不知道各位對(duì)小編的解答滿不滿意呢?如果有需要補(bǔ)充或者想了解的地方,歡迎給小編留言哦!