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动力电池激光自动焊接参数的应用

发布时间:2021-04-23

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动力电池激光自动焊接参数的应用


动力电池是新能源汽车的核心零部件,直接决定整车性能,其生产流程可分为前端、中端和后端设备,设备的精度和自动化水平将直接影响到电池的效率和一致性。而作为链接上游原料和下游产品的中游设备,激光自动焊接工艺开始进入人们视野,但其工艺应用的神秘性,至今还蒙上一层神秘面纱。紫宸激光自动焊接设备厂家在锂电行业的工艺技术成熟,下面由紫宸激光借机揭秘激光自动焊接在动力电池行业的应用。


众所周知,动力电池的焊接的难点在于铝合金对激光的反射率极高, 焊接过程中气孔敏感性高, 焊接时不可避免地会出现一些问题缺陷。那么激光自动焊接动力电池的过程中会产生哪些缺陷呢?


气孔:激光焊接过程中出现气孔,(1)有可能是焊接之前的清洗过程工件表面没有彻底清洗干净,焊接时在高温作用下油污中的碳氢化合物会分离,碳与氧结合生成CO,从而间接导致焊接气孔。(2)焊接过程会带入水蒸气,分解成氢气和氧气,形成气泡。


热裂纹:铝合金属于典型的共晶型合金,焊接时容易出现热裂纹,包括焊缝结晶裂纹和HAZ 液化裂纹,由于焊缝区成分偏析会发生共晶偏析而出现晶界熔化,在应力作用下会在晶界处形成液化裂纹,降低焊接接头的性能。激光焊接时裂纹危害很大,严重影响工件的焊接强度,降低工件的使用寿命。


炸火:引起炸火的因素很多,如材料的清洁度、材料本身的纯度、材料自身的特性等,而起决定性作用的则是激光器的稳定性。飞溅不仅影响工件的外观和装配精度,更会影响焊接强度,造成产品不良。


激光自动焊接机


激光自动焊接参数:


(1)功率密度:激光光斑的功率密度,在光束模式和聚焦镜焦距一定的情况下,主要由激光功率和光束焦点位置决定。激光功率密度与激光功率成正比。


焊接速度对焊接过程形式和稳定件的影响不如激光功率和焦点位置那样显著,只有焊接速度太大时,由于热输入过小而出现无法维持稳定深熔焊过程的情况。


(2) 在稳定深熔焊范围内,激光功率越高,熔深越大,约为0.7次方的关系;而焊接速变越高,熔深越浅。


(3)保护气体的影响,保护气体的主要作用是保护工件在焊接过程中免受氧化;保护聚焦透镜免受金属蒸汽污染和液体熔滴的溅射;驱散高功率激光焊接产生的等离子;冷却工件,减小热影响区。


(4)各参数的可监控性分析:焊接速度和保护气体流量属于容易监控和保持稳定的参数,而激光功率和焦点位置则是焊接过程中可能发生波动而难于监控的参数。虽然从激光器输出的激光功率很稳定且容易监控,但由于有导光和聚焦系统的损耗,到达工件的激光功率会减小,而这种损耗与光学工件的质量、使用时间及表面污染情况有关,不易监测,成为焊接质量的不确定因素。

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