隨著汽車市場的大變革,新能源汽車逐漸替代傳統燃油汽車。新能源汽車絕大多數離不開電池模組,同時又需要滿足汽車車身輕量化的要求,故電池外殼通常采用密度小、強度高的鋁合金來制造。但是鋁合金焊接起來難度大,尤其是薄板鋁合金焊接難度更大。本文主要研究采用脈沖激光焊機對0.5毫米鋁合金薄片焊接時,采用合適的焊接參數,焊前采用CCD實時成像技術監測母材拼接距離,定位準確后再進行焊接,焊接過程中選用平均焊接速度≥20mm/s,能夠獲得焊接熔深0.4~0.7mm,熔寬0.8~1.2mm,并且焊縫成形美觀的焊縫。
激光焊接由于采用能量密度特別高的激光作為焊接熱源,故焊接起來速度快,熱影響區小,焊接變形量小,對于鋁合金焊接也能夠獲得焊接質量優良的焊縫。其中,電池外殼焊接時焊接材料涉及鋁合金和紫銅兩種異種材料的焊接,鋁合金焊接時極易氧化,銅由于導熱性極強,焊接難度非常大。電池外殼有圓形和方形兩種形式。焊接方式有拼接焊和搭接疊焊兩種方式,焊接部位涉及防爆網、極柱、封口處、模組等部位。 電池外殼組裝好后,立放在傳送帶上,然后經由傳送帶傳至焊接區域。由焊接機械手上料,然后組裝,采用啟動夾具進行定位夾緊,焊前采用CCD檢測拼縫,保證焊縫間距,間距一致且合適才能焊接。CCD定位誤差在0.05毫米以內。采用激光焊接機對電池進行封裝焊后,能夠達到焊接熔深0.4~0.7mm,熔寬0.8~1.2mm。激光焊后,焊縫整體外觀整潔,焊縫成形美觀,焊接變形量小于0.5毫米。同時,在焊接機頭上方配備排煙除塵裝置,及時除去焊接過程中產生的煙塵,維護生產環境。焊接夾具采用氣動控制,能夠實現自動定位、夾緊工序,能夠利用輸送軸把電池外殼精準送到焊接位置,焊接期間,采用CCD實時監測焊接過程。夾具可以根據被焊電池外殼大小自動調節。 通過試驗發現,采用流水線作業更能獲得質量一致度高的產品,焊前采用CCD監測焊縫間距,定位準確后再進行焊接,焊接過程中選用平均焊接速度≥20mm/s,焊接熔深0.4~0.7mm,熔寬0.8~1.2mm的焊接參數能獲得焊縫成形美觀的焊縫,同時采用兩臺激光焊機焊接,能有效減小焊接過程中的變形量,能將變形量控制在0.5mm以下。

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