Лазерная сварка в настоящее время является основным методом сварки аккумуляторов высокого класса.

Лазерная сварка - это процесс, при котором высокоэнергетический лазерный луч облучает заготовку, так что рабочая температура резко повышается, заготовка расплавляется и снова соединяется, образуя постоянное соединение, а прочность на сдвиг и прочность на разрыв при лазерной сварке относительно хорошие. . Типичными критериями оценки качества сварки являются качество аккумуляторной сварки, ее электропроводность, прочность, герметичность, усталость металла и коррозионная стойкость.

На качество лазерной сварки влияет множество факторов, некоторые из которых чрезвычайно изменчивы и имеют значительную нестабильность. Как правильно установить и контролировать эти параметры, чтобы их можно было контролировать в подходящем диапазоне в процессе высокоскоростной непрерывной лазерной сварки, чтобы обеспечить надежность и стабильность качества сварки и формирования сварного шва, связано с практичностью технологии лазерной сварки, важно проблема индустриализации.

Основные факторы, влияющие на качество лазерной сварки, делятся на три аспекта: сварочное оборудование, состояние заготовки и параметры процесса.

1. Сварочное оборудование

Важнейшими требованиями к качеству лазера являются режим луча и выходная мощность, а также его стабильность. Режим луча является основным показателем качества луча.Чем ниже порядок режима луча, тем лучше характеристики фокусировки луча, чем меньше пятно, тем выше плотность мощности при той же мощности лазера и тем больше глубина и ширина сварка. Как правило, требуется основной режим или режим низкого порядка, в противном случае трудно удовлетворить требования высококачественной лазерной сварки.В настоящее время качество лазерного луча и стабильность выходной мощности HGLASER достаточно высоки и не станут Проблема лазерной сварки.

Наиболее важным фактором, влияющим на качество сварки в оптической системе, является фокусирующая линза.Используемое фокусное расстояние обычно составляет от 127 мм до 200 мм.Небольшое фокусное расстояние хорошо для уменьшения диаметра пятна перетяжки сфокусированного луча, но если оно слишком маленький, легко загрязняется и разбрызгивается в процессе сварки.

Чем короче длина волны, тем выше скорость поглощения, как правило, материалы с хорошей проводимостью имеют высокую отражательную способность.Для YAG-лазеров отражательная способность серебра составляет 96%, алюминия – 92%, меди – 90% и железа – 60%. Чем выше температура, тем выше скорость поглощения, которая является линейной; как правило, покрытие поверхности фосфатом, сажей, графитом и т. д. может улучшить скорость поглощения.

2. Состояние заготовки

Лазерная сварка требует обработки края заготовки, сборка имеет высокую точность, точка и сварной шов строго выровнены, а исходная точность сборки заготовки и выравнивание точки не могут быть изменены в процессе сварки из-за сварочная термическая деформация. Это связано с тем, что лазерное пятно маленькое, а сварочный шов узкий.Как правило, присадочный металл не добавляется.Если зазор слишком большой, если сборка не является строгой, луч может пройти через зазор и не может расплавить основной металл, или вызвать явные подрезы и углубления, такие как отклонение пятна от шва.Если он слишком велик, это может привести к неполному сплавлению или неполному провару.

Поэтому, как правило, зазор стыковой сборки пластин и отклонение точечного совмещения не должны быть больше 0,1 мм, а изнаночная сторона не должна быть больше 0,2 мм. В реальном производстве иногда технология лазерной сварки не может быть использована из-за невыполнения этих требований. Для получения хорошего эффекта сварки допустимый стыковый зазор и зазор внахлестку следует контролировать в пределах 10 % от толщины листа.

Успешная лазерная сварка требует тесного контакта между свариваемыми подложками, что требует тщательной затяжки деталей для достижения наилучших результатов. Это трудно сделать на подложках с тонкими выступами, которые склонны к смещению изгиба, особенно если выступы встроены в большие аккумуляторные модули или сборки.

3. Параметры сварки

(1) Влияние на режим лазерной сварки и стабилизатор формирования сварочного шва Наиболее важным параметром сварки является плотность мощности лазерного пятна, которая оказывает следующее влияние на режим сварки и стабильность формирования сварочного шва: мощность лазерного пятна плотность увеличивается от малого к большому. Порядок - стабильная сварка теплопроводностью, режим нестабильной сварки и стабильная сварка с глубоким проплавлением.

(2) В диапазоне сварки с глубоким проплавлением влияние параметров сварки на глубину проплавления: в диапазоне стабильной сварки с глубоким проплавлением, чем выше мощность лазера, тем больше глубина проплавления, которая составляет около 0,7 степени; и чем выше скорость сварки становится тем мельче проплавление. При определенной мощности лазера и скорости сварки, когда фокус находится в наилучшем положении, глубина проплавления наибольшая, а при отклонении от этого положения глубина проплавления уменьшается и даже переходит в режим нестабильной сварки или сварки со стабильной теплопроводностью.

(3) Влияние защитного газа, основной функцией защитного газа является защита заготовки от окисления в процессе сварки, защита фокусирующей линзы от загрязнения парами металла и разбрызгивания капель жидкости, рассеивание плазмы, генерируемой мощными лазерная сварка; охлаждать заготовку, уменьшая зону термического влияния.

(4) Анализ контролируемости каждого параметра: среди четырех параметров сварки скорость сварки и расход защитного газа являются параметрами, которые легко контролировать и поддерживать на стабильном уровне, в то время как мощность лазера и положение фокуса могут колебаться в процессе сварки и трудно контролировать параметр.

Хотя выходная мощность лазера очень стабильна и ее легко контролировать, мощность лазера, достигающая заготовки, будет варьироваться из-за потерь в световодах и системах фокусировки, которые связаны с качеством, возрастом и загрязнением поверхности оптики. Положение фокуса луча является одним из параметров сварки, который оказывает большое влияние на качество сварки и является наиболее сложным для контроля и управления.