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这项技术的突破真的有望动力电池完全取代汽油:激光焊接机的应用之动力电池焊接

发布:2022-06-17 09:52作者:www.huyunjituan.com点击:983次

这项技术的突破真的有望动力电池完全取代汽油:激光焊接机的应用之动力电池焊接:大容量电池生产中焊接方法和工艺的正确选择直接影响电池的价格、质量、安全性和可靠性。然后我们分析焊接电流的电池含量。
一、激光焊接原理:
激光焊接利用优异的激光束指向性和高功率密度:激光束通过光学系统聚焦在一个小区域,并在很短的时间内在工件上产生高能热源。焊接点和钉子的面积。
2.激光焊接的类型
在导热焊接中,激光束沿着工件表面的接合处熔化,熔体在焊缝中会聚并凝固。主要用于相对较薄的材料,最大材料边缘深度受热导率限制,边缘宽度总是大于边缘深度。
深熔焊,当对金属表面施加强大的激光时,热量不会随着时间的推移而蒸发,焊接深度会大大增加。这种焊接技术是深熔焊。由于深熔焊技术速度快,热影响面积小,变形最小,可用于深焊或将多层材料焊接在一起。热丝焊和深焊的主要区别在于每秒施加到金属表面的功率密度。不同金属的时间单位和下限临界值不同。
焊接和连续焊接
采用全通焊,无需钻入连接器,操作相对容易。熔焊需要高效的激光焊接机。冲孔焊的熔深小于缝焊,可靠性相对较差。与对焊相比,缝焊需要低功率激光焊机。缝焊的熔深大于透焊,可靠性相对较好。然而,必须对连接元件进行冲压,这相对难以加工。
脉冲焊接和连续焊接
在激光焊接中,必须选择合适的焊接波形。常用的脉冲波形有方波、峰波、双峰波等。铝合金表面的反射率太高。当高强度激光束撞击材料表面(金属表面)时,60-98% 的激光能量会因反射而损失,反射系数取决于表面温度。一般焊接铝合金时最好选用尖波和双端波。此焊接波后较慢部分的脉冲宽度较大,可有效减少气孔和裂纹的形成。由于激光铝合金的高反射率,焊接过程中焊头一般弯曲一定角度,以避免激光束垂直反射,造成垂直反射,损坏激光器的聚焦镜。焊点直径和接头有效面积直径随着激光倾角的增大而增大,激光倾角为40°。点焊熔深和有效熔深随着激光倾角的增加而减小,大于60°时,有效熔深减小到零。因此,通过将焊头倾斜一定角度,可以分别增加焊缝的熔深和宽度。另外,在焊接极限处焊接时,激光焊点应为机罩的65%和本体的35%,可以有效减少因机罩关闭问题引起的爆炸。
由于连续激光焊接中的加热过程无法与脉冲机的骤冷骤热相提并论,因此焊缝开裂的趋势不是很明显。连续激光焊接用于提高焊接质量。焊接表面光滑均匀,无飞溅和缺陷。没有发现裂缝。在焊接铝合金时,永久激光的好处是显而易见的。与传统焊接方式相比,生产效率高,无需焊丝;与脉冲激光焊接相比,可以消除焊后产生的裂纹、气孔、飞溅等缺陷,保证铝合金焊后具有良好的力学性能,焊后不夹伤,减少焊缝量。抛光。焊后打磨,降低生产成本。 CW激光光斑比较小,定位精度比较难。
焊接电池时,焊接工艺专家根据电池材料、形状、厚度、抗拉强度要求等选择合适的焊接和激光工艺参数,包括焊接速度、波形、峰值、焊头角度等。符合电池制造商要求的合理焊接工艺
单模连续绿光激光器具有良好的输出功率稳定性、优异的光束质量以及对高反射材料特别是铜的高吸收率,使其在3D打印铜材料方面大有希望。干净的。通过添加状态调制器,还可以获得调制频率高的脉冲绿光,这也使其有望用于高反射材料的精密切割和焊接。
单模 CW 绿光激光器使用自由空间,这是获得出色光束质量的优势。该激光器还可以与光纤结合提供灵活的转移方式,更容易适应自动控制,可用于高反射材料的焊接过程。经过几年对激光焊接工艺的研究,很明显,使用不同能量分布的基本原理(波束成形)可以获得更好的焊接效果。此外,还可以在单​​模单模绿光激光器的基础上实现空间或光纤多模光束。另一方面,绿光的产生可以通过辐射能量的灵活分配来实现;另一方面,可实现几千瓦甚至几万瓦的连续绿光输出,为短时激光焊接提供优质、高效、有效的光源。
强大的连续绿色激光可能是加工和涂覆铜材料的有效解决方案,并且应该在 3D 打印纯铜和高反射金属的精密焊接方面取得成功。
优化时装设计
覆盖范围、衬里厚度和热膨胀系数是优化屋顶设计的一些因素。它们值的选择不仅取决于项目的有效性,还取决于表面的形态和涂层中裂纹的数量。这些元素将在下面讨论。
圆形条件对裂纹的影响
正确的覆盖程度可以提高涂层的表面质量。如果搭接过紧是有害的,而且涂层表面也很容易歪斜和积聚缺陷。通过研究,徐等人。发现大角度共晶晶界更容易在不连续的液膜中形成,这种结构容易导致液化裂纹。宋建利在对316L不锈钢Ni60涂层进行大量显微组织试验后发现,当重叠度小于30%时,镀层表面存在较大的凹陷,压痕程度与重叠度呈负相关。 .报告。 † Zhang Deqiang et al .. 涂在45钢表面上的镍基自熔马桶粉。采用逆向设计技术确定不同转数的转速,计算3D数字模型激光应用的截面曲线,得到最佳转数。接受率约为25.47%。涂层表面的压痕很容易导致涂层之间形成气孔等缺陷,对涂层的开裂率和性能产生负面影响。
ΔZ 层厚度的增加通常是在重叠率的背景下考虑的,因此重叠率通常从 30% 到 50% 的较宽范围内进行选择。
增加膜厚和涂层数量对裂纹发生的影响
涂层开裂的趋势与ΔZ层厚度的增加密切相关。在所有其他条件相同的情况下,层厚度的增加与壳之间的深度正相关。在多层激光镀膜的情况下,如果适当增加层厚,镀层中形成的杂质会浮到下一层镀膜,降低开裂的趋势;相反,层厚过度增加不仅会降低铸造精度,还会导致污染物排出太晚,留在涂层层之间,成为裂纹源并产生滑动效应。方金祥等,探索固体相变对激光涂层过程中马氏体钢应力发展的影响。考虑冷却过程中马氏体转变的热机械耦合单通道激光涂层模型和终端元件的多通道多层累积模型。在测量的材料物理参数的基础上,对单通道壳和多通道多层结构中的应力发展进行了最终元素分析。分析结果表明,马氏体相变对应力场的发展有显着影响;对于相同的工艺参数,以下适用:涂层层数越多,产生的残余应力越高,越容易出现裂纹。因此,有时根据实际情况,可以在基材和目标涂层之间放置一种或多种材料(或过渡层),使涂层与基体形成牢固的结合,这也有助于避免涂层出现裂缝。
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