Bateriile de putere furnizează energie pentru automobile și determină în mare măsură siguranța, fiabilitatea și durabilitatea automobilelor. Procesul de fabricație al celulelor și modulelor bateriei de putere este foarte utilizat în sudarea cu laser, un proces special, AIAG CQI-15 stipulează cerințele speciale ale procesului de sudare cu laser în industria autoturismelor.
Luând ca exemplu celulele cu carcasă pătrată utilizate în mod obișnuit în bateriile de putere, există sudarea cu laser a capacului supapelor anti-explozie, sudarea cu laser a stâlpilor, sudarea cu laser a capacului și a carcasei etc. Sudarea cu laser a aliajelor de aluminiu este o parte foarte importantă a procesului de producție. Proces de sudare cu laser din aliaj de aluminiu, este ușor să se producă punct de rupere, porozitate, fisuri de sudură, adâncimea de topire depășește slaba, lățimea topiturii depășește fenomenele sărace și alte necalificate, prin urmare, necesitatea de a defini impactul articolelor necalificate, analiza impactului a consecințelor impactului (gradul de vătămare), pentru a înțelege mecanismul care produce sudarea cu laser necalificată și, astfel, pentru a lua măsuri eficiente pentru a îmbunătăți calitatea sudurii cu laser din etapa de producție în masă și consistența sudurii cu laser, pentru a îmbunătăți randamentul liniei de producție, reducând numărul de eșec de sudură, reduce costul deșeurilor materiale.
Eșecuri comune la sudarea cu laser (parte)
01 Baterie Rezistenta la explozie Sigiliul supapei de sudare Eșecuri comune
Supapa antiexplozie este o foaie rotundă de aluminiu pur (106{0 sau 3003) cu o grosime de 0,08 ~ 0,1 mm. Când sudați cu un laser cu fibră infraroșu, datorită reflectivității ridicate a aluminiului solid la laserul infraroșu, iar materialul este foarte subțire, cum ar fi procesul de sudare nu este adecvat, supapa anti-explozie în procesul de sudare cu laser este predispusă la supragătire. perforații sau găuri de suflare, astfel încât să piardă funcția de reducere a presiunii și antiexplozie.
Eșec potențial 1: Depășire/Topire
Motiv: atunci când utilizați sudarea cu laser în infraroșu, deoarece suprafața aliajului solid de aluminiu are o reflectivitate ridicată la laserul infraroșu, de aceea folosiți adesea o putere mai mare a laserului și supapa antiexplozie 0.08 ~ Grosimea de 0,1 mm este prea mică, se topește ușor.
Sugestie de soluție: Alegeți parametrii corespunzători ai procesului de sudare pentru a obține o creștere abruptă și o scădere lentă a puterii laserului și pentru a controla intrarea de căldură. Adoptă o formă de undă cu un vârf frontal și atenuează exponențial. Spike frontal poate crește rata de absorbție a laserului de către materialul de aluminiu, iar unda de atenuare exponențială ulterioară poate preveni perforarea cauzată de o densitate de putere prea mare.
Eșec potențial 2: găuri suflate
Cauze: Cauzat de scăparea de gaz din bazinul topit în timpul procesului de sudare cu laser.
Surse de gaz: 1) Capacele bateriilor de alimentare și supapele antiexplozie sunt piese de ștanțare subțiri și groase, care sunt predispuse la lubrifianți reziduali și fluide de curățare după procesare. În densitatea mare de putere a efectului laser, aceste lichide sunt foarte ușor de vaporizat și plutesc la suprafața bazinului topit, izbucnind în același timp produc multe stropi și lasă un crater pe suprafața sudurii, formarea de suflare. 2) raportul lățime-grosime a supapei antiexplozive este în general de până la 30 sau cam asa ceva, din cauza căldurii sudurii și este foarte ușor de produs deformarea termică, rezultând supape anti-explozie și capacul superior al ansamblului gol în prezența unei cantități mari de aer. Sudarea acestor expansiune termică a aerului rezidual, pulverizare din bazinul topit, formarea de găuri.
Soluții sugerate: 1) Curățați bine capacul și supapa antiexplozie înainte de sudare; 2) Optimizați procesul de sudare cu sudură pre-punct + sudura cu cusături și preveniți deformarea și deformarea prin sudarea în puncte pentru a reduce defectele de suflare.
02 Defecțiune comună la sudarea stâlpilor bateriei
Când bateria de alimentare este grupată, legătura dintre polii pozitiv și negativ și blocul adaptor se realizează prin sudare cu laser.
Eșecuri potențiale: găuri de suflare
Cauza: Sudura stâlpului este suprafața de împerechere dintre adaptorul de aluminiu și stâlpul cu un diametru de aproximativ 6 mm, deci este foarte predispusă la impurități reziduale precum lubrifianții și agenții de curățare. Căldura de la sudarea cu laser face ca impuritățile rămase la pol să se vaporizeze rapid, iar gazul scapă din bazinul topit, rezultând găuri de aer.
Soluții sugerate: 1) Curățați bine înainte de sudare pentru a îndepărta impuritățile de gaz; 2) Optimizați procesul de sudare pentru a reduce golurile prin creșterea lentă a puterii. Optimizați procesul convențional de sudare într-o singură trecere în sudare în două treceri, prima sudare de putere redusă pentru a preîncălzi materialul și gazele de eșapament, a doua sudare de mare putere pentru a obține adâncimea necesară de fuziune.
03 Eșecul la sudarea carcasei și capacului bateriei
Carcasa bateriei de putere este utilizată în principal din aliaj de aluminiu Al3003, grosimea sa este, în general, între 0,6 ~ 0,8 mm, utilizat în mod obișnuit sudura laser continuă cu fibre de putere mică. Principala problemă de calitate a sudurii cu laser acolo este porozitatea, care va reduce etanșarea bateriei.
Eșec potențial: porozitate
Recomandare de soluție: Porozitatea este în primul rând un tip de porozitate metalurgică cauzată de pelicula de oxid sau descompunerea vaporilor de apă. Reducerea puterii laserului și creșterea vitezei de sudare reduce porozitatea la maximum 1,1%. Pentru a reduce și mai mult porozitatea, se recomandă utilizarea laserului cu oglindă vibrantă în loc de sudarea prin puncte cu laser pulsat. Efectul de agitare al găurii cheii asupra bazinului topit poate accelera evacuarea bulelor, ceea ce poate elimina aproape complet porozitatea sudurii sigilate.
Sudarea cu laser a bateriei de alimentare este un proces special, toate aspectele pierderii controlului pot afecta siguranța, performanța și durata de viață a acestuia și a vehiculului. Înțelegerea și stăpânirea cuprinzătoare a procesului de sudare cu laser a bateriei de putere și introducerea sistematică a celor mai bune practici de supraveghere a calității procesului de sudare cu laser sunt baza pentru asigurarea unei rate ridicate de calificare și consistență a sudării cu laser în etapa de producție în masă.
A doua ediție a standardului de evaluare a sistemului de sudură CQI-15 lansat în 2020 a devenit standardul procesului de sudare cu laser și al monitorizării calității pentru producătorii de cap din industria bateriilor de putere și este, de asemenea, un standard de referință important pentru pasagerii de masă. OEM-urile auto să recunoască sistemul de calitate și procesul de sudare cu laser al producătorilor de baterii de putere.
