Силовые аккумуляторы являются основными компонентами транспортных средств, использующих новые источники энергии, а сварка является неотъемлемой частью производства силовых аккумуляторов. Разумный выбор методов и процессов сварки в процессе производства мощных литиевых аккумуляторов напрямую влияет на стоимость, качество, безопасность и надежность аккумуляторов.
ХГТЕХможет дать общее решение длялазерная сварка силовых аккумуляторов, а аккумуляторы неотделимы от сварки в производственном процессе. Оборудование для лазерной сварки аккумуляторов в основном использует сварку мягких соединений аккумулятора, сварку верхней крышки, приварку герметизирующих гвоздей, сварку стержня с выступом, сварку отверстия с впрыском жидкости, модуль аккумулятора и сварку PACK. Различные сварочные детали или различные сварочные материалы требуют различных сварочных решений.
Во-первых, принцип лазерной сварки аккумуляторной батареи
Лазерная сваркаиспользует превосходную направленность и высокую плотность мощности лазерного луча для работы. Лазерный луч через оптическую систему фокусируется на небольшой площади, и в свариваемой детали за очень короткое время формируется источник тепла с высокой концентрацией энергии. зоне, чтобы свариваемый материал расплавился и образовал сплошное сварочное пятно и шов.
Во-вторых, тип лазерной сварки аккумуляторной батареи
1. Теплопроводная сварка и сварка с глубоким проплавлением
При теплопроводной сварке лазерный луч будет плавиться на поверхности заготовки вдоль шва, расплав будет сходиться и затвердевать, образуя сварной шов. Важно для относительно тонких материалов, где максимальная глубина шва материала ограничена его теплопроводностью, а ширина шва всегда больше глубины шва.
Сварка с глубоким проплавлением, когда мощный лазер концентрируется на поверхности металла, тепло не рассеивается во времени, а глубина сварки резко увеличивается. Данная технология сварки представляет собой сварку с глубоким проплавлением. Поскольку технология сварки с глубоким проплавлением чрезвычайно быстрая, зона термического влияния мала, а деформация сведена к минимуму, эту технологию можно использовать для глубокой сварки или сварки нескольких слоев материала вместе.
Важным отличием сварки теплопроводностью от сварки с глубоким проплавлением является удельная мощность, прикладываемая к поверхности металла в единицу времени, а нижнее критическое значение у разных металлов разное.
2. Сварка проваром и шовная сварка
Благодаря сварке с проплавлением соединительный элемент не нужно пробивать, а обработка относительно проста. Для сварки проплавлением требуется мощный лазерный сварочный аппарат. Глубина проплавления при проплавляющей сварке ниже, чем при шовной сварке, а надежность относительно низкая.
По сравнению со сваркой проплавлением, шовная сварка требует меньшей мощности лазерного сварочного аппарата. Глубина проплавления шовной сварки выше, чем у проплавляющей сварки, а надежность относительно хорошая. Однако соединительный элемент необходимо перфорировать, что относительно сложно обработать.
3. Импульсная сварка и непрерывная сварка
1) Сварка в импульсном режиме
Во время лазерной сварки следует выбрать соответствующую форму волны сварки. Обычно используемые формы импульсных сигналов включают прямоугольную волну, пиковую волну, двойную пиковую волну и т. Д. Отражательная способность поверхности алюминиевого сплава для света слишком высока. Когда высокоинтенсивный лазерный луч попадает на поверхность материала, металлическая поверхность теряет 60 процентов -98 процентов лазерной энергии из-за отражения, а коэффициент отражения зависит от температуры поверхности. Как правило, острая волна и двойная пиковая волна являются лучшим выбором при сварке алюминиевых сплавов. Ширина импульса замедленной части после формы волны сварки больше, что может эффективно уменьшить появление пор и трещин.
Из-за высокой отражательной способности алюминиевого сплава для лазера, чтобы предотвратить вертикальное отражение лазерного луча, вызывающее вертикальное отражение и повреждение фокусирующего зеркала лазера, сварочная головка обычно отклоняется на определенный угол в процессе сварки. . Диаметр пятна сварки и диаметр рабочей поверхности стыка увеличиваются с увеличением угла наклона лазера. Когда угол наклона лазера составляет 40°, получаются наибольшая пайка и эффективная поверхность соединения. Проплавление точки сварки и эффективное проплавление уменьшаются с углом наклона лазера, а когда он больше 60, эффективное проплавление уменьшается до нуля. Поэтому, наклоняя сварочную головку на определенный угол, можно соответствующим образом увеличить глубину проплавления и ширину сварного шва.
Кроме того, во время сварки со сварочным швом в качестве границы точка лазерной сварки должна быть приварена к 65 процентам крышки и 35 процентам корпуса, что может эффективно уменьшить взрыв, вызванный проблемой закрытия крышки. .
2) Сварка в непрерывном режиме
Поскольку процесс нагрева при непрерывной лазерной сварке не похож на резкое охлаждение и внезапный нагрев импульсных машин, тенденция к образованию трещин во время сварки не очень очевидна. Для повышения качества сварного шва используется непрерывная лазерная сварка. Поверхность сварного шва гладкая и однородная, без брызг и дефектов. Трещин не обнаружено. При сварке алюминиевых сплавов преимущества лазеров непрерывного действия очевидны. По сравнению с традиционными методами сварки эффективность производства высока, и не требуется наполнитель проволоки; по сравнению с импульсной лазерной сваркой он может устранить дефекты, возникающие после сварки, такие как трещины, воздушные отверстия, брызги и т. д., обеспечить хорошие механические свойства алюминиевого сплава после сварки; он не будет провисать после сварки, а количество полировок и шлифовок после сварки уменьшается, что экономит производственные затраты. Однако, поскольку пятно непрерывного лазера относительно мало, точность сборки заготовки требует более высоких требований.
В-третьих, факторы, влияющие на качество сварки.
На качество лазерной сварки влияет множество факторов. Некоторые из них чрезвычайно изменчивы и имеют значительную нестабильность. Как правильно установить и контролировать эти параметры, чтобы их можно было контролировать в подходящем диапазоне в процессе высокоскоростной непрерывной лазерной сварки, чтобы обеспечитькачество сварки. Надежность и стабильность формирования сварного шва являются важными вопросами, связанными с практичностью и индустриализацией технологии лазерной сварки. Важные факторы, влияющие на качество лазерной сварки, делятся на три аспекта: сварочное оборудование, состояние заготовки и параметры процесса.
Лазерная сварка в настоящее время является важным методом сварки высококачественных аккумуляторов. Лазерная сварка — это процесс, при котором высокоэнергетический лазерный луч облучает заготовку, так что рабочая температура резко повышается, заготовка расплавляется и снова соединяется, образуя неразъемное соединение. Прочность на сдвиг и прочность на разрыв при лазерной сварке относительно хорошие, а электропроводность, прочность, герметичность, усталость металла и коррозионная стойкость аккумуляторной сварки являются типичными критериями оценки качества сварки.
