隨著汽車市場(chǎng)的大變革,新能源汽車逐漸替代傳統(tǒng)燃油汽車。新能源汽車絕大多數(shù)離不開電池模組,同時(shí)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(qiáng)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(jī)對(duì)0.5毫米鋁合金薄片焊接時(shí),采用合適的焊接參數(shù),焊前采用CCD實(shí)時(shí)成像技術(shù)監(jiān)測(cè)母材拼接距離,定位準(zhǔn)確后再進(jìn)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(qū)小,焊接變形量小,對(duì)于鋁合金焊接也能夠獲得焊接質(zhì)量?jī)?yōu)良的焊縫。其中,電池外殼焊接時(shí)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(shí)極易氧化,銅由于導(dǎo)熱性極強(qiáng),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(wǎng)、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(jīng)由傳送帶傳至焊接區(qū)域。由焊接機(jī)械手上料,然后組裝,采用啟動(dòng)夾具進(jìn)行定位夾緊,焊前采用CCD檢測(cè)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(nèi)。采用激光焊接機(jī)對(duì)電池進(jìn)行封裝焊后,能夠達(dá)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(shí),在焊接機(jī)頭上方配備排煙除塵裝置,及時(shí)除去焊接過程中產(chǎn)生的煙塵,維護(hù)生產(chǎn)環(huán)境。焊接夾具采用氣動(dòng)控制,能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)定位、夾緊工序,能夠利用輸送軸把電池外殼精準(zhǔn)送到焊接位置,焊接期間,采用CCD實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焊接過程。夾具可以根據(jù)被焊電池外殼大小自動(dòng)調(diào)節(jié)。 通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),采用流水線作業(yè)更能獲得質(zhì)量一致度高的產(chǎn)品,焊前采用CCD監(jiān)測(cè)焊縫間距,定位準(zhǔn)確后再進(jìn)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(shù)能獲得焊縫成形美觀的焊縫,同時(shí)采用兩臺(tái)激光焊機(jī)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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