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激光焊接在汽車行業的前景


作者編輯: | 日期:2019-09-17 13:14:26 | 信息來源:

汽車工業是一個需要大量加工和測試的生產型產業,也是激光技術應用廣泛的行業之一。由於激光焊接工藝擁有高加工質量、效率高、柔性好等優勢,隨著汽車輕量化概念的不斷深入、安全性能觀念日益增強,激光焊接工藝在汽車工業領域將得到更多重視和更廣泛應用。

在汽車加工中,鋁合金是一種較非常普遍的材料,而激光焊接工藝在鋁合金材料的焊接方麵有著得天獨厚的優勢。使用激光進行焊接,能夠實現對鋁合金材料的高效保護。然而,在鋁合金加工中使用激光焊接也存在一定的弊端,這是由鋁合金自身的熱力性能所決定的。使用激光焊接雖然能夠實現對鋁合金元件的有效保護,卻無法有效避免熔池飛濺、小孔塌陷等焊接過程中常發現象。

隨著自動駕駛技術和新能源技術不斷興起,越來越多汽車開始裝配上動力電池。由於激光焊接是一種非接觸式、高精度、高效的焊接方式,可以經濟快速地進行電池結構件焊接及密封,在電池製造環節上得到廣泛應用。在整個動力電池製造中,包括電芯、模組和pack中有約19個主要構件部位需要焊接,其中,有11個目前必須使用激光焊接完成,5個可能用到激光焊接,3個不使用激光焊接。而在方殼電池中,密封釘、蓋板組件以及封口都需要用到激光焊接;在圓柱電池及模組中,需要用到激光焊接的部分則有極耳、蓋帽、匯流排等等。

在模組側板焊接方麵,動力電池模組常用鋁合金型材、板材作為模組外框結構件,焊接質量的好壞,決定了模組整體結構的剛性。采用不同的焊接頭和工藝可以獲得不同的焊接效果,側板激光焊接也發展出多種工藝方式。普通焊接頭的氣孔率達10%,雙光束焊接頭氣孔率在3%,而擺動光斑焊接頭的氣孔率隻有1%。越來越多的先進激光焊接設備及工藝,不斷的提高焊接質量,降低氣孔率。

此外,電芯封口激光焊接是電池製造的一道重要工藝,對電池的成品率極大的影響。電芯焊接速度越來越快的同時,還需要保證焊縫一致性等焊縫性能。由此衍生出多種激光焊接封口工藝。其中,光纖激光器高速擺動焊接,焊縫平整光滑,一致性好。而擺動頭隨著焊接頻率的提升對爆點有修複作用。

動力電池是一個安全性要求非常高的產品,電池漏液可能會導致模組內電池間短路,易造成高溫起火等事故,而電池中裂紋和孔洞的存在則是焊縫密封失效的潛在因素。因此,使用激光進行高質量焊接是電池製造中非常關鍵的部分。


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