[发明专利]一种电池模组铝合金外壳激光焊接工艺

说明书

本发明涉及一种电池模组铝合金外壳激光焊接工艺，包括以下步骤：用酒精清洗铝合金外壳待焊接表面的油污水分；放置待所述铝合金外壳表面的酒精完全挥发；电池模组工件装配；设置激光焊接速度和离焦量；设置激光焊接功率1600W～2000W和时间对铝合金外壳进行初焊；设置激光焊接功率2700W～3500W和时间对铝合金外壳进行焊接。本发明能够有效防止了焊缝裂纹的产生，同时相对于采用激光振镜，大大降低了设备成本，且可实现多方位多角度的复杂焊接。

技术领域

本发明属于激光焊接的技术领域，尤其是涉及一种电池模组铝合金外壳激光焊接工艺。

背景技术

现有电池模组铝合金外壳的激光焊接工艺为：焊接速度20～60mm/s，-2～2mm离焦量，2700～3500W功率。但是，由于激光焊接冷却速度较快，焊接过程均不能避免焊缝裂纹的产生。

铝合金材料具有较大的偏析倾向，并且本身线膨胀系数较大，在焊接焊缝凝固过程中，由于材料本身收缩，外加拘束应力，表面应力的因素共同作用，极易在无填充材料并且焊接速度较大的激光深熔焊接过程中出现凝固热裂纹。

传统的控制裂纹的工艺包括增加Mg-Si填充材料、降低应力及采用火焰预热工艺。但是，第一，由于新能源电池外壳形式的限制，不允许采用填料焊接；第二，电池外壳应力受夹具影响，应力去除可能性较小；第三，在新能源电池模组上由于电芯的存在，火焰预热容易引发安全事故，是严格禁止的。因此，传统的防裂纹工艺无法运用到电池模组铝合金外壳的激光焊接中。

现有技术中还有采用激光振镜焊接，采用增加振镜激光摆动波形对一般铝合金材料有一定的防裂效果，但振镜较贵，而传统的激光准直头无此功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电池模组铝合金外壳激光焊接工艺，在控制成本的基础上能够有效防止产生焊缝裂纹。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种电池模组铝合金外壳激光焊接工艺，包括以下步骤：

(1)用酒精清洗铝合金外壳待焊接表面的油污水分；

(2)放置待所述铝合金外壳表面的酒精完全挥发；

(3)电池模组工件装配；

(4)设置激光焊接速度和离焦量；

(5)设置激光焊接功率1600W～2000W和时间对铝合金外壳进行初焊；

(6)设置激光焊接功率2700W～3500W和时间对铝合金外壳进行焊接。

所述步骤(5)的激光焊接功率设置为1800W。

所述步骤(5)的初焊功率和时间与步骤(6)的焊接功率和时间自动化集成设置。

所述步骤(4)的焊接速度为20～60mm/s，离焦量为-2～2mm。

所述步骤(4)的焊接速度为30mm/s，离焦量为2mm，所述步骤(5)的初焊功率为1800W，所述步骤(6)的焊接功率为3000W。

所述步骤(2)中铝合金外壳的放置时间在3min以上。

有益效果

在本发明中，先通过小功率激光焊接对铝合金外壳进行焊缝预处理，再紧随进行焊接，在前道工序处理后，后道焊接缝的冷却速度明显降低，从而有效防止了焊缝裂纹的产生，同时相对于采用激光振镜，大大降低了设备成本，且可实现多方位多角度的复杂焊接。

具体实施方式