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激光焊接機在動力電池行業(yè)的工藝分析概述
時間：2021-05-25 13:17 閱讀：4903 次
動力電池作為新能源汽車的核心部件，其品質直接決定了整車性能。鋰電池制造設備一般為前端設備、中端設備、后端設備三種，其設備精度和自動化水平將會直接影響產品的生產效率和一致性。而激光焊接加工技術作為一種替代傳統(tǒng)焊接技術已廣泛應用于鋰電制造設備之中。下面介紹激光焊接機在動力電池行業(yè)的工藝分析概述。
在眾多焊接方式中，激光焊接以如下優(yōu)勢脫穎而出：首先，激光焊接能量密度高、焊接變形小、熱影響區(qū)小，可以有效地提高制件精度，焊縫光滑無雜質、均勻致密、無需附加的打磨工作;其次，激光焊接可精確控制，聚焦光點小，高精度定位，配合機械手臂易于實現自動化，提高焊接效率，減少工時，降低成本;另外，激光焊接薄板材或細徑線材時，不會像電弧焊接那樣容易受到回熔的困擾。
激光焊接機工藝優(yōu)點
1.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、對準及受光學儀器所導引，可放置在離工件適當之距離，可在工件周圍的夾具或障礙間再導引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發(fā)揮。
2.熱輸入量小，熱影響區(qū)小，工件殘余應力和變形小；焊接能量可精確控制，焊接效果穩(wěn)定，焊接外觀好；
3.非接觸式焊接，光纖傳輸，可達性較好，自動化程度高。焊接薄材或細徑線材時，不會像電弧焊接般易有回熔的困擾。用于動力電池的電芯由于遵循“輕便”的原則，通常會采用較“輕”的鋁材質外，還需要做得更“薄”，一般殼、蓋、底基本都要求達到1.0 mm 以下，主流廠家目前基本材料厚度均在0.8 mm 左右。
4.能為各種材料組合提供高強度焊接，尤其是在進行銅材料之間和鋁材料之間焊接的時候更為有效。這也是唯一可以將電鍍鎳焊接至銅材料上的技術。武漢瑞豐光電激光設備是性價比較高的，憑借多年的激光研發(fā)經驗，產品技術成熟，產品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新、服務創(chuàng)新”的經營理念，給客戶提供最優(yōu)質的產品及服務。
激光焊接工藝難點
目前，鋁合金材料的電池殼占整個動力電池的90% 以上。其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一些問題缺陷，其中最主要的是氣孔、熱裂紋和炸火。
1.鋁合金的激光焊接過程中容易產生氣孔，主要有兩類：氫氣孔和氣泡破滅產生的氣孔。由于激光焊接的冷卻速度太快，氫氣孔問題更加嚴重，并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產生的孔洞。
2.熱裂紋問題。鋁合金屬于典型的共晶型合金，焊接時容易出現熱裂紋，包括焊縫結晶裂紋和HAZ 液化裂紋，由于焊縫區(qū)成分偏析會發(fā)生共晶偏析而出現晶界熔化，在應力作用下會在晶界處形成液化裂紋，降低焊接接頭的性能。
3.炸火（也稱飛濺）問題。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。殼體表面凸起、氣孔、內部氣泡。究其原因，主要是光纖芯徑過小或者激光能量設置過高所致。并不是一些激光設備提供商宣傳的“光束質量越好，焊接效果越優(yōu)秀”，好的光束質量適合于熔深較大的疊加焊接。尋找合適的工藝參數才是解決問題的致勝法寶。
以上就是激光焊接機在動力電池行業(yè)的工藝分析概述。激光焊接是目前高端電池焊接推崇的主要方法。激光焊接是高能束激光照射工件，使工作溫度急劇升高，工件熔化并重新連接形成永久連接的過程。激光焊接的剪切強度和抗撕裂強度都比較好。電池焊接的好壞其導電性、強度、氣密性、金屬疲勞和耐腐蝕性能是典型的焊接質量評價標準。
在眾多焊接方式中，激光焊接以如下優(yōu)勢脫穎而出：首先，激光焊接能量密度高、焊接變形小、熱影響區(qū)小，可以有效地提高制件精度，焊縫光滑無雜質、均勻致密、無需附加的打磨工作;其次，激光焊接可精確控制，聚焦光點小，高精度定位，配合機械手臂易于實現自動化，提高焊接效率，減少工時，降低成本;另外，激光焊接薄板材或細徑線材時，不會像電弧焊接那樣容易受到回熔的困擾。
激光焊接機工藝優(yōu)點
1.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、對準及受光學儀器所導引，可放置在離工件適當之距離，可在工件周圍的夾具或障礙間再導引，其他焊接法則因受到上述的空間限制而無法發(fā)揮。
2.熱輸入量小，熱影響區(qū)小，工件殘余應力和變形小；焊接能量可精確控制，焊接效果穩(wěn)定，焊接外觀好；
3.非接觸式焊接，光纖傳輸，可達性較好，自動化程度高。焊接薄材或細徑線材時，不會像電弧焊接般易有回熔的困擾。用于動力電池的電芯由于遵循“輕便”的原則，通常會采用較“輕”的鋁材質外，還需要做得更“薄”，一般殼、蓋、底基本都要求達到1.0 mm 以下，主流廠家目前基本材料厚度均在0.8 mm 左右。
4.能為各種材料組合提供高強度焊接，尤其是在進行銅材料之間和鋁材料之間焊接的時候更為有效。這也是唯一可以將電鍍鎳焊接至銅材料上的技術。武漢瑞豐光電激光設備是性價比較高的，憑借多年的激光研發(fā)經驗，產品技術成熟，產品性能安全穩(wěn)定。公司遵循“技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新、服務創(chuàng)新”的經營理念，給客戶提供最優(yōu)質的產品及服務。
激光焊接工藝難點
目前，鋁合金材料的電池殼占整個動力電池的90% 以上。其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一些問題缺陷，其中最主要的是氣孔、熱裂紋和炸火。
1.鋁合金的激光焊接過程中容易產生氣孔，主要有兩類：氫氣孔和氣泡破滅產生的氣孔。由于激光焊接的冷卻速度太快，氫氣孔問題更加嚴重，并且在激光焊接中還多了一類由于小孔的塌陷而產生的孔洞。
2.熱裂紋問題。鋁合金屬于典型的共晶型合金，焊接時容易出現熱裂紋，包括焊縫結晶裂紋和HAZ 液化裂紋，由于焊縫區(qū)成分偏析會發(fā)生共晶偏析而出現晶界熔化，在應力作用下會在晶界處形成液化裂紋，降低焊接接頭的性能。
3.炸火（也稱飛濺）問題。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。殼體表面凸起、氣孔、內部氣泡。究其原因，主要是光纖芯徑過小或者激光能量設置過高所致。并不是一些激光設備提供商宣傳的“光束質量越好，焊接效果越優(yōu)秀”，好的光束質量適合于熔深較大的疊加焊接。尋找合適的工藝參數才是解決問題的致勝法寶。
以上就是激光焊接機在動力電池行業(yè)的工藝分析概述。激光焊接是目前高端電池焊接推崇的主要方法。激光焊接是高能束激光照射工件，使工作溫度急劇升高，工件熔化并重新連接形成永久連接的過程。激光焊接的剪切強度和抗撕裂強度都比較好。電池焊接的好壞其導電性、強度、氣密性、金屬疲勞和耐腐蝕性能是典型的焊接質量評價標準。
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