7.1激光拼焊板常见缺陷分析
激光焊接缺陷和解决方法
激光焊接缺陷和解决方法
激光焊接缺陷及解决方法
激光焊接技术结合激光技术、物理化学等原理,将材料熔接起来,形成良好的连接,是一种高精密、稳定性强、速度快的焊接方法,被广泛应用于工业领域,但由于技术复杂,也容易出现各种缺陷。
下面就提供几种激光焊接中常见的缺陷及解决方法。
一、焊点熔池缺陷
1. 焊点熔池深度不一
造成这种缺陷的原因有:激光功率不均匀,焊接时间不均匀,焊接条件不均匀,材料的吸收系数不均等等。
解决方法:调整焊枪的焊接条件,使激光功率均匀,焊接时间均匀,焊接条件均匀,选择高吸收率的材料,以及正确的焊接方式及参数。
2. 熔池过大
造成这种缺陷的原因有:激光功率过大,焊接时间过长,焊接条件不合适,材料的吸收系数过大等。
解决方法:调整焊枪的焊接条件,减小激光功率,缩短焊接时间,选择低吸收率的材料,控制焊接参数。
二、焊孔缺陷
1. 焊孔脆性变形
造成这种缺陷的原因有:激光功率过大,焊接深度过深,焊接时间过长,材料的热膨胀系数不匹配等。
解决方法:调节激光功率、焊接深度、焊接时间;选择热膨胀系数相同或相近的材料;添加支撑剂,使焊点和熔池的温度不受外界影响。
2. 焊接区域变形
造成这种缺陷的原因有:激光功率过小,焊接深度过浅,焊接条件不合适,材料的热膨胀系数不匹配等。
解决方法:调节激光功率、焊接深度、焊接时间;选择热膨胀系数相同或相近的材料;添加支撑剂,使焊点和熔池的温度不受外界影响。
激光拼焊差厚板焊缝断裂原因分析
激光拼焊差厚板焊缝断裂原因分析在现代制造业的广阔舞台上,激光拼焊技术如同一位精密的舞者,其优雅的舞步在汽车制造、航空航天等领域编织着效率与美观的双重华章。
然而,这位舞者偶尔也会遇到“舞鞋破损”的尴尬局面——差厚板焊缝断裂现象,这不仅令生产效率大打折扣,更让产品质量面临严峻考验。
本文将深入剖析这一现象背后的原因,并提出相应的思考与对策。
首先,我们必须认识到,激光拼焊差厚板焊缝断裂并非偶然事件,而是多种因素交织作用的结果。
如同一颗种子需要适宜的土壤、水分和阳光才能生根发芽,焊缝的稳固也需要恰当的工艺参数、材料特性和操作环境的配合。
当这些条件中的任何一个出现偏差,都可能成为引发断裂的“隐形裂缝”。
在工艺参数方面,激光功率、焊接速度、焦点位置等都是影响焊缝质量的关键因素。
如果将这些参数比作烹饪中的火候、时间和调料配比,那么稍有不慎,就可能煮出一锅“夹生饭”。
例如,激光功率过高可能导致焊缝过热甚至烧穿;焊接速度过快则可能造成熔池不稳定,形成气孔或未熔合等缺陷;而焦点位置不当则可能影响焊缝成形,使其在受力时易发生断裂。
材料特性也是不可忽视的重要因素。
差厚板由于厚度差异,其热传导、热膨胀等物理性能存在差异,这就像两个人并肩行走却步频不一,难免产生不协调。
在激光拼焊过程中,这种不协调可能导致薄板侧的焊缝承受过大的热应力,从而引发断裂。
此外,材料中的杂质元素、微观组织状态等也会影响焊缝的力学性能,如同在一幅精美的画作中混入了杂质颜料,使其整体稳定性受损。
操作环境同样扮演着重要角色。
温度、湿度、气体保护等环境因素如同舞台剧中的背景音效和灯光效果,虽不起眼却能影响整体表现。
例如,过高或过低的温度可能导致材料性能变化,使焊缝在形成过程中产生内应力;湿度过大可能引起材料表面的氧化或污染,影响焊缝质量;而气体保护不充分则可能导致焊缝中形成有害的氧化物夹杂。
面对这些复杂多样的原因,我们不禁要问:如何才能确保激光拼焊差厚板焊缝的稳定性和可靠性?答案在于精细化管理和系统性控制。
激光钎焊缺陷类型及形成原因
激光钎焊缺陷类型及形成原因钎焊加工过程的复杂性以及众多的影响因素,当出现加工质量下降现象时,大多数情况下无法用一个原因来解释,但加工轨迹的开始和结尾段通常被认为是最为关键的部分。
为了在使用激光钎焊时满足质量方面的要求,必须对加工过程进行调整的每个环节都十分仔细地进行操作。
质量缺陷造成的原因(1)钎焊丝温度:焊丝预热温度错误。
(2)间隙尺寸:部件之间的间隙尺寸在变化。
(3)钎焊丝校准:焊丝没有穿过焦点中心。
(4)时间的控制:可能是计算时间的问题,激光器和焊丝进给机构的开关点可能与加工过程不相符。
(5)钎焊丝的材料:钎焊丝材料的合金成分改变了。
(6)机器人的速度:由程序所给定的进给速度是错误的或者是机器人速度出现波动。
(7)漏气:保护气体流量减少或管路内漏气。
(8)焦点侧面的位置错了:或者是TCP垂直于光束轴方向的位置错了,或者是程序编制有错误。
(9)钎焊丝进给速度:焊丝进给的速度不恒定或者是与焊接镜组的移动速度不相符。
(10)激光功率:弄脏了的保护玻璃或激光器中老化的弧光灯都会降低激光的功率。
(11)错误的工作距离:TCP(工具坐标点)错了或是程序编制有错误。
在实际生产中,缺陷影响区域大小可以分成不同种类:(1)易发生问题的区域:焊缝的某些区域,如焊缝开头和焊缝结尾同样还有板材上的斜面区域,都是特别容易出现问题的区域。
(2)局部缺陷:局部缺陷重复出现在同一个焊缝位置,它的影响范围有限。
(3)持续性缺陷:它存在于整个激光钎焊加工过程中。
对此,并不是说整段的焊缝都有缺陷,而是缺陷以不为人知的规律重复出现在焊缝中。
(end) 文章内容仅供参考() ()(2010-12-9)本文由冷镦机 风机盘管 联合整理发布。
激光焊接常见问题和解决方法
(原创实用版3篇)编制人员:_______________审核人员:_______________审批人员:_______________编制单位:_______________编制时间:____年___月___日序言下面是本店铺为大家精心编写的3篇《激光焊接常见问题和解决方法》,供大家借鉴与参考。
下载后,可根据实际需要进行调整和使用,希望能够帮助到大家,谢射!(3篇)《激光焊接常见问题和解决方法》篇1激光焊接是一种常用的焊接技术,它具有速度快、精度高、熔池小等特点,广泛应用于金属、非金属材料的焊接和切割。
以下是激光焊接过程中常见的问题和解决方法:1. 焊接缺陷焊接缺陷是激光焊接过程中最常见的问题之一,其主要表现为焊缝不规则、气孔、裂纹等。
产生焊接缺陷的原因很多,如材料的成分、组织状态、加工工艺等。
解决方法:可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、提高焊接温度、增加焊接速度等方式来减少焊接缺陷的产生。
同时,注意材料的选择和加工质量,以及保持焊接环境的稳定,也可以有效避免焊接缺陷的产生。
2. 焊接变形焊接变形是激光焊接过程中常见的问题之一,其主要原因是焊接过程中热影响区域的变形。
解决方法:可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、减少焊接热影响区域等方式来减少焊接变形。
同时,采用适当的焊接顺序、焊接方式和焊接工具,也可以有效避免焊接变形的产生。
3. 焊接裂纹焊接裂纹是激光焊接过程中常见的问题之一,其主要原因是焊接过程中热应力的作用。
解决方法:可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、增加焊接温度、降低焊接速度等方式来减少焊接裂纹的产生。
同时,注意材料的选择和加工质量,以及保持焊接环境的稳定,也可以有效避免焊接裂纹的产生。
4. 焊接飞溅焊接飞溅是激光焊接过程中常见的问题之一,其主要原因是焊接过程中熔融金属的飞溅。
解决方法:可以通过调整焊接参数、优化焊接工艺、增加焊接温度、降低焊接速度等方式来减少焊接飞溅。
同时,采用适当的焊接工具和焊接方法,也可以有效避免焊接飞溅的产生。
激光焊接在模组焊接中的缺陷及因素分析
激光焊接在模组pack中的主要缺陷及控制手段随着新能源锂电池行业的发展壮大,锂电池模组pack轻量化,自动化产业发展需求的升级,极大地促进了激光焊接技术的推广和应用。
咱们先介绍一下激光焊接原理,简单来说激光焊接就是通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
至于激光是怎么来的,又是如何被集束的,这里就不研究了。
激光焊接主要有下几个特点:1、非接触焊接,不需要接触焊接体2、热影响区小,焊接缝细小,焊口深度一致3、焊接速度快,便于自动化生产4、无噪音等污染,生产环境清洁5、不需要填充其他辅料或焊材6、可以实现多层薄材穿透焊接再看看锂电池模组焊接需要的焊接条件:1、组装或焊接过程中要避免短路2、焊接过程中温度对电芯本体的影响不宜超过60摄氏度3、焊接区域氧化面积微小,不影响极耳导电性4、可实现自动化大批量生产5、存在多层薄材极耳叠加焊接的结构,可能存在铜铝异种材料焊接6、单层焊接时,焊层深度要可控,不能焊穿。
大家可以看到,激光焊接完全满足锂电池模组焊接的所有特殊需求条件。
当然,激光焊接过程中也存在一些的缺陷,制约着甚至是影响着锂电池性能。
这是今天讨论的主题。
锂电池模组激光焊焊缝主要缺陷形式:1、虚焊:即两层(多层)极耳之间或汇流排与极耳之间焊接强度不足,甚至没有形成熔深。
这种形式的缺陷主要影响电池电性能的稳定发挥,后果比较严重,常常因为一个焊点的虚焊,致使整套电池包不能正常工作,且往往是在客户使用一段时间才暴露出来的隐形缺陷,严重损伤公司产品质量形象。
2、焊穿:即焊缝深度超过需求深度,导致焊接面出现裂缝,或导致电芯漏液(圆柱钢壳电芯此类缺陷比较多),轻微的点状焊穿,在没有漏液的情况下,可以继续使用,严重的就造成产品报废,导致生产成本增加。
此类缺陷没有修复的回转余地,是生产工艺部门严格控制的重点。
3、焊缝料高突出:从外观表面来看,此类缺陷不影响电池性能,各类电性能测试均可以达标,通常情况下不影响使用。
激光焊接机的焊接缺陷
激光焊接机的焊接缺陷
激光焊接与其它的焊接技术相比,它应用的范围更加广泛,用运用的行业也更多。
它在焊接方面还具备其它技术都没有优势,焊接速度快与焊缝更为美观等。
激光焊接的优势有那么多,难道它就没有缺陷吗?
激光焊接机的焊接缺陷
1.焊接缺陷——裂纹
激光焊接过程中,由于激光的热输入量较小,焊接变形量小和焊接产生的应力也较小,因此一般情况下不会产生高温裂纹。
但是,由于材质的不同和工艺参数选择的不当,有时也会产生高温裂纹。
2.焊接缺陷——驱除与焊接性的改变
当进行中能量至高能量的激光束焊接时,需使用等离子控制器将熔池周围的离子化气体驱除,以确保焊道的再出现。
而且在高反射性及高导热性材料如铝、铜及其合金等,在进行焊接时,焊接性会受激光所改变。
3.焊接缺陷——焊接飞溅
当激光焊接完成后,有些工件或材料表面上会出现很多金属颗粒,这些金属颗粒附着在工件或材料表面,不仅影响美观度,还影响使用。
出现这种现象的原因在于工件或材料表面存在污渍,或者镀锌层。
4.焊接缺陷——焊瘤
当焊缝轨迹发生大的变化时,容易在转角处出现焊瘤或者不平整现象。
出现这种现象的原因是焊缝的轨迹变化大,示教不均匀。
这时就需要调整焊接参数,来连贯过度转角处的方法进行处理。
这就是激光焊接比较常见的焊接缺陷。
除此之外,激光焊接的能量转换效率太低,通常低于10%,且它的焊接设备都较为昂贵。
这些都是它的缺陷,但就像是人无完人一样,设备技术肯定也没有十全十美的,只能通过研发创新,不断地进行完善。
解析激光钎焊质量的影响因素及缺陷成因
解析激光钎焊质量的影响因素及缺陷成因上海大众汽车有限公司在1998年Passat-B5项目首次从德国引进了激光焊接技术,继而该技术又在2001年POLO紧凑型轿车项目以及2004年Touran-MPV轿车项目中得到广泛使用。
激光钎焊作为激光焊接技术的一种在这三种车型中也都得到了应用,从Passat-B5的后盖到POLO的车顶,再到Touran-MPV的全车身覆盖,激光钎焊的长度在不断的增加。
然而,在上海大众的实际使用中,激光钎焊质量缺陷的形成原因及其影响因素一直被众多技术人员所关注。
下面结合这些年来众多激光钎焊技术实际使用者的经验,对激光钎焊质量的影响因素及其缺陷形成原因进行一次全面的剖析。
激光钎焊质量的影响因素要实现“用激光来进行焊接”的加工过程,需要有许许多多的参数一起发挥作用。
与其它加工方法相比,激光钎焊中的每个有影响参数的公差范围都非常小。
要求如此苛刻,不仅是由激光钎焊本身的加工要求,如需要热影响区小和钎焊速度快等决定的,还因为所要进行的是一种复杂的三维焊缝加工以及有着较高的表面质量要求。
从图1中我们发现一些最重要的有影响的参数,其中有激光设备特有的参数:激光功率、聚焦位置、焦点大小、加工速度;钎焊丝特有的参数:钎焊丝进给速度、钎焊丝预热电流、冲角大小、焊丝预应力;几何参数:焊接板材间隙、要求的焊缝截面、表面质量;其它影响:焊接板材材料,保护气,机器人的引导精度。
图1 激光钎焊的焊接过程图1. 焊接板材材料的影响聚焦在工件上的激光能量只有很小的一部分被焊接板材材料所吸收,大部分被反射掉了。
激光波长与不同板材材料的吸收率之间的关系如图2(所给出的图线是在室温下得到的)。
固体激光器产生的激光波的吸收率对于钢铁材料大约为35%,对于铜材料为4%。
这就解释了为什么必须对钢铁材料要用电流进行预热。
随着温度的升高,吸收率也随之上升。
图2 室温下材料对不同波长激光的吸收率2. 冲角在焊丝与部件的过渡处形成了一个由电流回路通过的电阻,加热焊丝的热量就是由这个电阻产生的。
激光拼焊板焊接缺陷分析【解析】
激光拼焊板是将几块不同材质、不同厚度、不同涂层的钢材或铝材,切成合适的尺寸和形状,用激光将其焊接成一块整板,以满足汽车零部件对材料性能的不同要求。
激光拼焊板是高新技术的产物,激光拼焊工艺的出现为解决汽车零件不同位置所需不同强度的问题提供了一个良好方案,同时兼顾了汽车结构的稳定性和质量问题。
随着汽车工业的快速发展,激光拼焊汽车零件板也被越来越多地应用。
根据激光拼焊板的技术特点, 应用于车身零件制造具有以下优势:优势:①减轻了车身的质量。
釆用激光拼焊技术,设计者可按不同厚度尺寸和材质的材料合理组合,使结构和刚度大大提高,质量减轻。
②原材料的利用率提高,边角余料减少,使各种钢板的工程废料率下降。
③减少车身组合零件的数量。
由于激光拼焊板可以一次成形,减少了大量冲压加工设备及工艺工装,简化了模具的安装过程和其他切割加工工序及车身制造过程。
④使汽车车身结构功能提高。
由于材料的强度、厚度得到合理组合,结构的刚度、抗碰撞性能也得到提高,随着结构和截面尺寸的变化,汽车自身的减震性能也提高了。
然而,生产过程中激光拼焊板制件的生产较困难,影响自动化生产,制件报废率高,对模具要求也较高。
以下针对汽车门内板开裂的情况进行分析,解决激光拼焊板制件的开裂问题。
开裂情况与原因排除:汽车门内板为激光拼焊板材质DC56D+Z,厚度为0.7 mm和1.4 mm 2 种,为提高生产效率、节约成本,采用1 模2 件生产。
由于制件成形困难,且存在0.7 mm料厚差,对模具结构要求较高,生产过程中制件易开裂。
实际生产过程中的8 个开裂制件,其中2 件在焊缝处开裂(见图1),6 件沿焊缝开裂(见图2),取剩余冲压余料进行检测分析。
图1 焊缝处开裂图2 薄板侧开裂进行原因排除:(1)模具压边圈采用氮气缸为压力源,压边力恒定,取消了原来以机床顶杆为压力源的方式。
(2)模具凸模、凹模与压边圈均已进行表面电镀处理,表面粗糙度值小。
开裂分析在焊缝处开裂分析通过图1可以看出制件开裂的裂纹源在焊缝位置,经过撕裂扩散到母材。
技术解析:激光焊接5种缺陷的解决方式
技术解析:激光焊接5种缺陷的解决⽅式凭着效率⾼、精度⾼、效果好、易于⾃动化集成等优势,激光焊接被⼴泛应⽤于各个⾏业,在⼯业⽣产制造中扮演着举⾜轻重的⾓⾊,包括在军事、医疗、航天、3C汽配、机械钣⾦、新能源、卫浴五⾦等⾏业。
但是,任何加⼯⽅式如果没有掌握好其原理和⼯艺,都会产⽣⼀定的缺陷或不良品,激光焊接也不例外。
只有很好地了解这些缺陷,并学会如何避免产⽣这些缺陷,才能更好地发挥激光焊接的价值,加⼯出外观精美、品质优良的产品。
创鑫焊接应⽤⼯程师通过长期的经验积累,总结出了⼀些常见焊接缺陷的解决办法,供⾏业同仁参考!⼀、裂纹激光连续焊接中产⽣的裂纹主要是热裂纹,如结晶裂纹、液化裂纹等,产⽣的原因主要是焊缝在完全凝固之前产⽣较⼤的收缩⼒⽽造成的,填丝、预热等措施可以减少或消除裂纹。
▲裂纹焊缝⼆、⽓孔⽓孔是激光焊接中较容易产⽣的缺陷。
激光焊的熔池深⽽窄,冷却速度⼜很快,液态熔池中产⽣的⽓体没有⾜够的时间逸出,容易导致⽓孔的形成。
但激光焊冷却快,产⽣的⽓孔⼀般⼩于传统熔焊。
焊接前清理⼯件表⾯可减轻⽓孔倾向,吹⽓的⽅向也会影响⽓孔产⽣。
▲焊缝⽓孔(左)▲焊缝形成过程(右)三、飞溅激光焊产⽣的飞溅严重影响焊缝表⾯质量,且会污染损坏镜⽚。
飞溅与功率密度有直接关系,适当降低焊接能量可减少飞溅。
如果熔深不⾜,可降低焊接速度。
▲焊接飞溅四、咬边如果焊接速度过快,⼩孔后部指向焊缝中⼼的液态⾦属来不及重新分布,在焊缝两侧凝固就会形成咬边。
接头装配间隙过⼤,填缝熔化⾦属减少,也容易产⽣咬边。
激光焊结束时,如果能量下降时间过快,⼩孔容易塌陷,导致局部咬边,控制功率和速度相匹配可以很好解决咬边的产⽣。
五、下塌如果焊接速度较慢,熔池⼤⽽宽,熔化⾦属量增加,表⾯张⼒难以维持较重的液态⾦属时,焊缝中⼼会下沉,形成塌陷和凹坑,此时需要适当降低能量密度来避免熔池下塌。
▲铝合⾦焊缝下塌正确了解激光焊接过程中产⽣的缺陷,理解导致不同缺陷产⽣的原因,就能更加有针对性去解决激光焊接的焊缝异常问题。
激光焊的缺陷及应对措施
激光焊的缺陷及应对措施激光焊作为一种高精度、高效率的焊接方法,在很多领域得到了广泛应用。
然而,激光焊也存在一些缺陷,需要采取相应的应对措施。
1. 激光焊接的热输入较大,易产生焊缝变形。
为了减少焊缝变形,可以采取以下措施:- 控制焊接过程中的焊接速度和功率,避免热输入过大。
- 使用冷却装置对焊接区进行散热,减少温度梯度。
2. 焊缝容易产生气孔。
气孔可能会降低焊接强度,并影响接头的密封性和耐腐蚀性。
为了减少气孔的产生,可以采取以下措施:- 保证焊接材料表面的清洁,防止污染物进入焊缝。
- 对焊接材料进行预处理,例如去氧化处理。
- 调整激光焊接参数,例如控制焊接速度和功率,以减少气体的产生。
- 在焊接过程中使用保护气体,如惰性气体,以防止空气中的杂质进入焊缝。
3. 焊接过程对工件表面的质量要求较高。
杂质、脏污等可能会影响焊缝的质量和强度。
为了提高焊接品质,可以采取以下措施:- 在焊接前对工件进行清洁处理,确保表面无杂质和脏污。
- 对焊接区域进行表面处理,例如打磨、抛光等,提高表面质量。
- 在焊接过程中使用辅助设备,例如焊接辅助气体,以保证焊缝和焊接区的干净和质量。
4. 焊接过程易受工件的形状和厚度限制。
激光焊在焊接薄壁工件或复杂形状工件时可能存在困难。
为了克服这些限制,可以采取以下措施:- 使用焊接夹具和支撑装置来固定和支撑工件,以减少变形。
- 调整焊接参数,例如功率和焦点位置,以适应不同的工件形状和厚度。
- 注入辅助材料,如焊接辅助材料或填充材料,以加强焊缝和提高焊接可行性。
通过以上的应对措施,可以最大限度地减少激光焊的缺陷,提高焊接质量和工艺性能。
激光焊接问题常见处理方法
激光焊接问题常见处理方法激光焊接是一种高能量密度的焊接方法,具有焊缝窄、热影响区小、焊接速度快等优点,被广泛应用于各行各业。
然而,在实际生产过程中,激光焊接也会遇到一些问题,下面将介绍一些常见的激光焊接问题以及相应的处理方法。
问题一:焊缝质量不理想处理方法:首先要确保焊接设备的光束质量良好,激光功率稳定。
其次,可以调整焊接速度、功率密度和焊缝几何形状等参数,以优化焊接过程。
另外,选择合适的焊接材料和焊接工艺也是提高焊缝质量的关键。
问题二:焊接变形严重处理方法:焊接时可以采取预热和后热处理等方法,以减小热应力和焊接变形。
此外,合理设计焊接接头的结构,采用适当的夹具和定位装置,也可以有效地控制焊接变形。
问题三:焊接速度过慢处理方法:可以通过提高激光功率密度、增加激光束直径和调整焊接速度等方式,来提高焊接速度。
此外,选用合适的焊接材料和优化焊接工艺参数,也可以达到提高焊接速度的效果。
问题四:激光焊接接头质量不稳定处理方法:要保证焊接接头质量稳定,首先要确保焊接设备的稳定性和可靠性。
其次,要严格控制焊接参数,避免过高或过低的焊接温度。
另外,在焊接接头设计和加工过程中,要考虑焊接接头的材料和几何形状等因素,以提高接头质量的稳定性。
问题五:激光焊接过程中出现气孔处理方法:气孔是激光焊接中常见的焊接缺陷,主要是由于焊接材料中的气体在焊接过程中没有完全排出所致。
处理方法包括增加焊接压力、提高焊接速度、优化焊接工艺参数、采用惰性气体保护等。
问题六:激光焊接设备故障处理方法:当激光焊接设备出现故障时,首先要进行设备的检修和维护,确保设备正常运行。
如果故障无法解决,可以及时联系设备制造商或专业维修人员进行处理。
总结起来,激光焊接是一种高效、高精度的焊接方法,在实际应用中常常遇到一些问题。
通过合理调整焊接参数、优化焊接工艺、选用合适的焊接材料和设备,以及严格控制焊接过程中的各项因素,可以有效解决激光焊接中的常见问题,提高焊接质量和效率,推动激光焊接技术的发展。
激光焊常见缺陷原因
激光焊常见缺陷原因激光焊是一种常用的焊接方法,具有高能量密度、小热影响区和高焊接速度等优势。
然而,激光焊在实际应用中也存在一些缺陷。
主要的激光焊缺陷包括焊缝熔合不完全、热影响区过大、气孔、裂纹和变形等。
下面将详细介绍这些激光焊缺陷的原因。
首先,焊缝熔合不完全是激光焊常见的缺陷之一。
该缺陷的主要原因是焊接能量不足或焊接速度过快,导致焊缝没有充分熔化。
在激光焊中,选择适当的焊接参数非常重要,包括激光功率、光斑大小和焊接速度等。
如果激光功率过低或焊接速度过快,焊接过程中的热量传递不足,使焊缝没有充分熔化,从而导致焊缝熔合不完全的缺陷出现。
其次,热影响区过大是激光焊另一个常见的缺陷。
激光焊的高能量密度使得焊接瞬间温度升高非常快,能够快速熔化金属。
然而,由于高能量的局部热输入,金属周围会发生相应的热传导,导致热影响区的温度也会升高。
如果热影响区温度过高或焊接时间过长,会引起材料的退火、固溶和相变等热影响,从而导致热影响区过大的缺陷产生。
此外,气孔是激光焊另一个常见的缺陷。
气孔是由于热传导速度不足,在熔融金属冷却过程中,焊缝内的气体未能完全逸出而产生的。
造成这种现象的原因可能包括金属表面存在氧化皮或油污等污染物、焊材含有挥发性成分、焊材与环境气体反应等。
在激光焊中,减少气孔的发生可以通过在焊接前清理金属表面、选择适合的焊材和提供足够的保护气体等措施来实现。
此外,裂纹是激光焊常见的缺陷之一。
焊接过程中,由于焊接区域的金属经历了相应的冷却和热应力,会导致不同组织的变形差异,从而引发裂纹的形成。
此外,焊接中金属材料的冷却速度非常快,还可能导致焊接接头的变形,进而引发裂纹的发生。
为了减少裂纹的发生,可以采取措施如预热、控制焊接速度和提供足够的支撑等。
最后,变形也是激光焊常见的缺陷之一。
由于激光焊的高能量密度和快速加热速度,焊接过程中会引起材料的膨胀和收缩,从而导致焊接接头的变形。
在激光焊中,控制焊接过程的温度和冷却速度非常关键。
激光焊接在模组焊接中的缺陷及因素分析
激光焊接在模组焊接中的缺陷及因素分析激光焊接在模组pack中的主要缺陷及控制手段随着新能源锂电池行业的发展壮大,锂电池模组pack轻量化,自动化产业发展需求的升级,极大地促进了激光焊接技术的推广和应用。
咱们先介绍一下激光焊接原理,简单来说激光焊接就是通过光学系统将激光束聚焦在很小的区域内,在极短的时间内使被焊处形成一个能量高度集中的热源区,从而使被焊物熔化并形成牢固的焊点和焊缝。
至于激光是怎么来的,又是如何被集束的,这里就不研究了。
激光焊接主要有下几个特点:1、非接触焊接,不需要接触焊接体2、热影响区小,焊接缝细小,焊口深度一致3、焊接速度快,便于自动化生产4、无噪音等污染,生产环境清洁5、不需要填充其他辅料或焊材6、可以实现多层薄材穿透焊接再看看锂电池模组焊接需要的焊接条件:1、组装或焊接过程中要避免短路2、焊接过程中温度对电芯本体的影响不宜超过60摄氏度3、焊接区域氧化面积微小,不影响极耳导电性4、可实现自动化大批量生产5、存在多层薄材极耳叠加焊接的结构,可能存在铜铝异种材料焊接6、单层焊接时,焊层深度要可控,不能焊穿。
大家可以看到,激光焊接完全满足锂电池模组焊接的所有特殊需求条件。
当然,激光焊接过程中也存在一些的缺陷,制约着甚至是影响着锂电池性能。
这是今天讨论的主题。
锂电池模组激光焊焊缝主要缺陷形式:1、虚焊:即两层(多层)极耳之间或汇流排与极耳之间焊接强度不足,甚至没有形成熔深。
这种形式的缺陷主要影响电池电性能的稳定发挥,后果比较严重,常常因为一个焊点的虚焊,致使整套电池包不能正常工作,且往往是在客户使用一段时间才暴露出来的隐形缺陷,严重损伤公司产品质量形象。
2、焊穿:即焊缝深度超过需求深度,导致焊接面出现裂缝,或导致电芯漏液(圆柱钢壳电芯此类缺陷比较多),轻微的点状焊穿,在没有漏液的情况下,可以继续使用,严重的就造成产品报废,导致生产成本增加。
此类缺陷没有修复的回转余地,是生产工艺部门严格控制的重点。
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图3 激光拼焊板焊缝成型不均
可能原因和解决方法: (1)焊接保护气体不纯(解决方法:更换 纯度较高气体); (2)焊接保护气体位置不对(解决方法: 调节铜管吹气角度和高度位置); (3)焊接保护气体流量大小不合适(解决 方法:调节保护气体流量); (4)板材表面有油污、水汽或杂质等(解 决方法:清洁板材焊缝表面);
图1 激光拼焊板出现的气孔
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2.2
焊接断弧问题
图2 激光拼焊板出现断弧
可能原因和解决方法: (1)焊接参数不合适(解决方法:调整焊接功率、速度、焦点、保护气体等参 数到合适值); (2)外光路镜片污染(解决方法:检查并清洗外光路镜片); (3)激光器内部镜片污染(解决方法:检查并清洗内部光路镜片);
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2.6 焊缝局部变窄问题
图6 焊缝局部变窄
可能原因和解决方法: (1)拼缝时间隙值过大(解决方法:调整合适拼缝挤压坐标值或者更换合格板材) (2)焊接时激光偏向薄板一侧(解决方法:调整焊接时激光到焊缝合适值);
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2.7 激光拼焊板可能出现的其它问题
激光拼焊板工艺中还有可能出现的其它缺陷包括(1)焊缝未焊透:可能原因是 焊接时工艺参数不合适,如功率过低、速度过快、离焦量过大等;(2)焊缝烧穿: 可能原因是焊接时工艺参数不合适,如功率过高、速度过慢、离焦量过小等。
9/21/2018
2.4 焊缝错边
可能原因和解决方法: (1)板材精剪后平整度不一致(解决方法: 检查板材平整度); (2)焊接平台不平整(解决方法:检查并 清理平台是否有焊渣);
图4 焊缝出现错边
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2.5 焊缝偏向一侧板材
图5 焊缝偏向一侧板材
可能原因和解决方法: (1)拼缝时挤压坐标值过大(解决方法:调整合适拼缝挤压坐标值); (2)焊接时激光偏向一侧(解决方法:调整焊接时激光到焊缝合适值);
激光拼焊常见缺陷分析
课程名称:激光焊接工艺实践 承担单位:浙江工贸职业技术学院
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1.教学目标
• 了解并掌握板材的激光拼焊工艺过程中常见的焊接缺陷 和产生的主要原因及解决方法。
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2. 激光拼焊典型缺陷分析
2.1 气孔
可能原因和解决方法: (1)焊接保护气体不纯(解决方法:更换纯 度较高气体); (2)焊接保护气体位置不对(解决方法:调 节铜管吹气角度和高度位置); (3)焊接保护气体流量大小不合适(解决方 法:调节保护气体流量); (4)板材表面有油污、水汽或杂质等(解决 方法:清洁板材焊缝表面);
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3. 小结
本次课介绍了激光拼焊工艺过程中常见的焊接缺陷和产
生的主要原因及解决方法。
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4. 作业思考题
(1)激光拼焊板工艺中,举例说明两种常见的焊接缺陷类型
和可能的解决方法?
(2)激光拼焊工艺对板材装配间隙的要求与其它焊接方法相 比,有什么不同?
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