動力電池激光自動焊接參數(shù)的應(yīng)用
動力電池是新能源汽車的主要零部件,直接決定整車性能,其生產(chǎn)流程可分為前端、中端和后端設(shè)備,設(shè)備的精度和自動化水平將直接影響到電池的效率和一致性。而作為鏈接上游原料和下游產(chǎn)品的中游設(shè)備,激光自動焊接工藝開始進入人們視野,但其工藝應(yīng)用的神秘性,至今還蒙上一層神秘面紗。紫宸激光自動焊接設(shè)備廠家在鋰電行業(yè)的工藝技術(shù)成熟,下面由紫宸激光借機揭秘激光自動焊接在動力電池行業(yè)的應(yīng)用。
眾所周知,動力電池的焊接的難點在于鋁合金對激光的反射率極高, 焊接過程中氣孔敏感性高, 焊接時不可避免地會出現(xiàn)一些問題缺陷。那么激光自動焊接動力電池的過程中會產(chǎn)生哪些缺陷呢?
氣孔:激光焊接過程中出現(xiàn)氣孔,(1)有可能是焊接之前的清洗過程工件表面沒有徹底清洗干凈,焊接時在高溫作用下油污中的碳氫化合物會分離,碳與氧結(jié)合生成CO,從而間接導(dǎo)致焊接氣孔。(2)焊接過程會帶入水蒸氣,分解成氫氣和氧氣,形成氣泡。
熱裂紋:鋁合金屬于典型的共晶型合金,焊接時容易出現(xiàn)熱裂紋,包括焊縫結(jié)晶裂紋和HAZ 液化裂紋,由于焊縫區(qū)成分偏析會發(fā)生共晶偏析而出現(xiàn)晶界熔化,在應(yīng)力作用下會在晶界處形成液化裂紋,降低焊接接頭的性能。激光焊接時裂紋危害很大,嚴重影響工件的焊接強度,降低工件的使用壽命。
炸火:引起炸火的因素很多,如材料的清潔度、材料本身的純度、材料自身的特性等,而起決定性作用的則是激光器的穩(wěn)定性。飛濺不單影響工件的外觀和裝配精度,更會影響焊接強度,造成產(chǎn)品不良。
激光自動焊接參數(shù):
(1)功率密度:激光光斑的功率密度,在光束模式和聚焦鏡焦距一定的情況下,主要由激光功率和光束焦點位置決定。激光功率密度與激光功率成正比。
焊接速度對焊接過程形式和穩(wěn)定件的影響不如激光功率和焦點位置那樣明顯,只有焊接速度太大時,由于熱輸入過小而出現(xiàn)無法維持穩(wěn)定深熔焊過程的情況。
(2) 在穩(wěn)定深熔焊范圍內(nèi),激光功率越高,熔深越大,約為0.7次方的關(guān)系;而焊接速變越高,熔深越淺。
(3)保護氣體的影響,保護氣體的主要作用是保護工件在焊接過程中免受氧化;保護聚焦透鏡免受金屬蒸汽污染和液體熔滴的濺射;驅(qū)散高功率激光焊接產(chǎn)生的等離子;冷卻工件,減小熱影響區(qū)。
(4)各參數(shù)的可監(jiān)控性分析:焊接速度和保護氣體流量屬于容易監(jiān)控和保持穩(wěn)定的參數(shù),而激光功率和焦點位置則是焊接過程中可能發(fā)生波動而難于監(jiān)控的參數(shù)。雖然從激光器輸出的激光功率很穩(wěn)定且容易監(jiān)控,但由于有導(dǎo)光和聚焦系統(tǒng)的損耗,到達工件的激光功率會減小,而這種損耗與光學(xué)工件的質(zhì)量、使用時間及表面污染情況有關(guān),不易監(jiān)測,成為焊接質(zhì)量的不確定因素。