電動(dòng)汽車動(dòng)力電池外殼一般采用鋁合金3003材料。該材料具有極易加工成形、高溫耐腐蝕性、良好的傳熱性和導(dǎo)電性。鋁合金3003的動(dòng)力電池外殼(除盒蓋外)可一次拉伸成形,相對(duì)于不銹鋼殼,可以省去盒底焊接工藝。
鋁合金3003主要是鋁錳合金,合金元素主要為錳。鋁和錳的沸點(diǎn)溫度相差不大,在進(jìn)行焊接時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榻饘僭責(zé)龘p而導(dǎo)致焊縫質(zhì)量下降等問(wèn)題。鋁合金對(duì)1064nm激光的反射率極高,且導(dǎo)熱率高,這兩個(gè)特性導(dǎo)致鋁合金比較難于進(jìn)行激光焊接。
用于電池封裝的鋁盒壁厚為0.8mm,動(dòng)力電池外殼焊接要求激光光束質(zhì)量非常好,功率穩(wěn)定性高、功率大。采用國(guó)產(chǎn)普通的Nd:YAG激光器進(jìn)行焊接,由于激光光束質(zhì)量不好,功率不穩(wěn)定,很容易發(fā)生焊不透或者出現(xiàn)嚴(yán)重焊接變形等問(wèn)題。
將基模或者近基模的入射光束通過(guò)一個(gè)長(zhǎng)焦距的聚焦鏡聚焦成直徑為0.5mm左右(光纖激光焊接跟Nd:YAG激光器焊接時(shí)光斑直徑不同,光斑處功率密度約為105W/cm2)的光斑,將入射激光相對(duì)于垂直方向進(jìn)行12o~15o傾斜(保護(hù)激光器),同時(shí),采取同軸吹氣(保護(hù)氣體)防止焊縫被氧化。
激光照射到焊接材料上,使焊接部分表面材料瞬間融化,融化后的鋁合金材料對(duì)激光的吸收效率迅速增大,表面熔融鋁合金液體將吸收的能量通過(guò)熱傳導(dǎo)方式將拼焊部分深層鋁合金融化,動(dòng)力電池鋁殼殼體和殼蓋上鋁合金就融合在一起,冷卻之后便實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫高強(qiáng)度焊接。
發(fā)表評(píng)論
◎歡迎參與討論,請(qǐng)?jiān)谶@里發(fā)表您的看法、交流您的觀點(diǎn)。