CN111203660A - 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺 - Google Patents

一种新能源汽车电池盒弧焊工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN111203660A
CN111203660A CN202010060474.0A CN202010060474A CN111203660A CN 111203660 A CN111203660 A CN 111203660A CN 202010060474 A CN202010060474 A CN 202010060474A CN 111203660 A CN111203660 A CN 111203660A
Authority
CN
China
Prior art keywords
arc welding
battery box
aluminum alloy
welding
new energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010060474.0A
Other languages
English (en)
Inventor
李朋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Nanfang Liancheng Auto Parts & Components Co ltd
Original Assignee
Nanjing Nanfang Liancheng Auto Parts & Components Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Nanfang Liancheng Auto Parts & Components Co ltd filed Critical Nanjing Nanfang Liancheng Auto Parts & Components Co ltd
Priority to CN202010060474.0A priority Critical patent/CN111203660A/zh
Publication of CN111203660A publication Critical patent/CN111203660A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
    • B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/08—Non-ferrous metals or alloys
    • B23K2103/10—Aluminium or alloys thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，该工艺包括以下步骤：第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材；第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。本发明一种新能源汽车电池盒弧焊工艺可以用更小的焊接电流一次性焊透更厚的试件，这样就可以极大地提高焊接生产率，还可以显著增加焊缝熔深，减少焊后工件热变形。

Description

一种新能源汽车电池盒弧焊工艺
技术领域
本发明涉及材料焊接领域，尤其是一种新能源汽车电池盒弧焊工艺。
背景技术
在高油价和低排放的双重背景下，发展新能源成为了低碳环保节能减排的必然选择，新能源汽车也得到了越来越多的关注。发展新能源汽车已经成为世界各国的共识，中国将其列入七大战略性新兴产业之中。
电池作为混动和纯电动车的动力来源之一，在整车上承担着重要的作用。而电池盒则起着保证电池组安全和正常工作的关键作用。电池盒是新能源汽车动力电池的承载件，一般是安装在车体下部，主要用于保护锂电池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。传统车用电池盒采用钢板、铝合金等材料铸造。然后对表面进行喷涂处理。钢制电池盒是最原始的动力电池盒体材料，一般采用铸造钢板焊接而成。强度高、刚性高，质量重。表面需要进行防腐处理，使其在长期高温条件下仍具有较好的防腐效果。汽车电池盒采用铝合金材料具有易加工成型、高温耐腐蚀性、良好的传热性和导电性的特点。铝合金壳体(除壳盖外)可一次拉伸成形，相对于不锈钢，可以省去盒底焊接工艺，在进行焊接时就不会出现因为金属元素烧损而导致寒风质量下降等问题。随着汽车节能环保和轻量化发展，电池壳体材料也出现了玻纤增强复合材料、SMC片状材料、碳纤增强复合材料等多种轻量化的材料选择。
电弧焊是利用电弧作为热源的熔焊方法，简称弧焊。电弧焊分：焊条电弧焊、螺柱焊、气体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊等。弧焊以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的，它是应用最广泛、最重要的熔焊方法，占焊接生产总量的60％以上。焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。
现有的焊接工艺存在焊接电流大、必须开坡口、焊接层数多等缺点，这些缺点严重制约了焊接生产效率的提高和生产成本的降低。因此，需要设计一种新能源汽车电池盒弧焊工艺及其生产工艺。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种新能源汽车电池盒弧焊工艺及其生产工艺。
本发明通过下述方案实现：
一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，该工艺包括以下步骤：
第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材；
第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。
在第一步中，所述预处理的具体步骤为铝合金材料表面进行除油并用流动的清水冲洗干净，然后再选用有机溶剂浸泡铝合金材料表面2-3min，之后刷至铝合金材料表面露出金属光泽，所述有机溶剂由体积比为2：1的丙酮和苯混合而成，然后用冷水冲洗及烘干。
所述铝合金板材的厚度为5mm。
在第二步中，进行交流脉冲双面电弧焊接的各项参数为：所述等离子焊枪喷嘴孔道比为2.8：3，等离子焊枪喷嘴高度为5mm，所述等离子焊枪钨极直径为3mm，所述等离子焊枪钨极内缩3mm，等离子弧保护气流量为10L/min；钨极氩弧保护气流量为10L/min，氩弧弧长为2mm，焊接速度为2mm/s。
所述等离子弧保护气为纯氩气或氩气与氨气的混合气体；所述混合气体中氨气占混合气体的体积分数为0.3-0.5％。
所述等离子弧焊枪的喷嘴为多孔，具体结构为该喷嘴包括中心孔和小孔，在所述中心孔周围均布有8个内径小于0.8mm的小孔。
所述等离子弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为8-10mm，所述钨极氩弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为6-8mm。
在第二步中，所述等离子弧焊枪的离子气流量为3L/min，焊接峰值电流为90A，焊接基值电流为56A。
本发明的有益效果为：
本发明一种新能源汽车电池盒弧焊工艺可以用更小的焊接电流一次性焊透更厚的试件，这样就可以极大地提高焊接生产率，还可以显著增加焊缝熔深，减少焊后工件热变形。
具体实施方式
下面对本发明优选的实施例进一步说明：
实施例
一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，该工艺包括以下步骤：
第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材，所述铝合金板材的厚度为5mm；所述预处理的具体步骤为铝合金材料表面进行除油并用流动的清水冲洗干净，然后再选用有机溶剂浸泡铝合金材料表面2-3min，之后刷至铝合金材料表面露出金属光泽，所述有机溶剂由体积比为2：1的丙酮和苯混合而成，然后用冷水冲洗及烘干。
第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。将两把焊枪连接于同一台焊接电源的两极，这样两个电弧就会串联起来工作。由此可见，本发明一种新能源汽车电池盒弧焊工艺采用双面弧焊增加熔深的效果是相当显著的。而且在双面电弧焊接过程中，由于在焊件两侧同时存在电弧加热，焊后工件热变形很小。
在第二步中，进行交流脉冲双面电弧焊接的各项参数为：所述等离子焊枪喷嘴孔道比为2.8：3，等离子焊枪喷嘴高度为5mm，所述等离子焊枪钨极直径为3mm，所述等离子焊枪钨极内缩3mm，等离子弧保护气流量为10L/min；钨极氩弧保护气流量为10L/min，氩弧弧长为2mm，焊接速度为2mm/s。
所述等离子弧保护气为纯氩气或氩气与氨气的混合气体；所述混合气体中氨气占混合气体的体积分数为0.3-0.5％。
所述等离子弧焊枪的喷嘴为多孔，具体结构为该喷嘴包括中心孔和小孔，在所述中心孔周围均布有8个内径小于0.8mm的小孔。采用多孔喷嘴可以有效防止焊接过程中双弧的产生，可调焊接工艺区间较大。
所述等离子弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为8-10mm，所述钨极氩弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为6-8mm。
在第二步中，所述等离子弧焊枪的离子气流量为3L/min，焊接峰值电流为90A，焊接基值电流为56A。
本实施例采用的是交流脉冲电流，从本实施例的焊缝检测结果可知，焊缝熔合线的形状由束腰形扩展成几乎平行状态，熔池下塌也有轻微增加，这表明,在焊接速度一定的情况下，焊接电流或离子气流量增加，均能增加焊缝熔深。本实施例焊接时的脉冲平均电流仅为73A时，试件就被一次性焊透，电弧电压为32V。通常铝合金材料表面有一层致密的氧化膜,在焊接时,熔化金属以及处于高温下的铝合金很容易发生再氧化。采用本申请的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，由于电弧是在工件的两个侧面进行加热，为去除工件上下表面的氧化膜，也采用了交流电流。
对比例1
采用常规单面交流等离子弧焊接6mm厚铝合金板时，为实现一次性焊透，焊接电流达到300A，离子气流量为4～5L/min。
对比例2
采用常规单面交流脉冲钨极氩弧焊接2024铝合金，当板厚仅为2.5mm时，焊接峰值电流和基值电流已分别达到140A和52A，当板厚达到6mm时，焊前试件必须开坡口，而且焊接层数为2或3层。
由此可见本申请的弧焊工艺增加熔深的效果是相当显著的。而且，在焊接过程中，由于在焊件两侧同时存在电弧加热，焊后工件热变形很小。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材；
第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于：在第一步中，所述预处理的具体步骤为铝合金材料表面进行除油并用流动的清水冲洗干净，然后再选用有机溶剂浸泡铝合金材料表面2-3min，之后刷至铝合金材料表面露出金属光泽，所述有机溶剂由体积比为2：1的丙酮和苯混合而成，然后用冷水冲洗及烘干。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于：所述铝合金板材的厚度为5mm。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于，在第二步中，进行交流脉冲双面电弧焊接的各项参数为：所述等离子焊枪喷嘴孔道比为2.8：3，等离子焊枪喷嘴高度为5mm，所述等离子焊枪钨极直径为3mm，所述等离子焊枪钨极内缩3mm，等离子弧保护气流量为10L/min；钨极氩弧保护气流量为10L/min，氩弧弧长为2mm，焊接速度为2mm/s。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于：所述等离子弧保护气为纯氩气或氩气与氨气的混合气体；所述混合气体中氨气占混合气体的体积分数为0.3-0.5％。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于：所述等离子弧焊枪的喷嘴为多孔，具体结构为该喷嘴包括中心孔和小孔，在所述中心孔周围均布有8个内径小于0.8mm的小孔。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于：所述等离子弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为8-10mm，所述钨极氩弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为6-8mm。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于，在第二步中，所述等离子弧焊枪的离子气流量为3L/min，焊接峰值电流为90A，焊接基值电流为56A。
CN202010060474.0A 2020-01-19 2020-01-19 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺 Pending CN111203660A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010060474.0A CN111203660A (zh) 2020-01-19 2020-01-19 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010060474.0A CN111203660A (zh) 2020-01-19 2020-01-19 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111203660A true CN111203660A (zh) 2020-05-29

Family

ID=70782249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010060474.0A Pending CN111203660A (zh) 2020-01-19 2020-01-19 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111203660A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116475578A (zh) * 2023-05-24 2023-07-25 南京斯迪兰德机械科技有限公司 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6092075A (ja) * 1983-10-26 1985-05-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd タンク側板の溶接方法
CN101474709A (zh) * 2009-01-15 2009-07-08 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种铝及铝合金手工双枪双面tig焊接技术
CN101590572A (zh) * 2009-05-26 2009-12-02 成都焊研科技有限责任公司 立式双面双弧等离子对称焊接方法
CN102886612A (zh) * 2012-09-24 2013-01-23 电子科技大学 一种激光-等离子弧双面复合焊接方法
CN103600177A (zh) * 2013-11-25 2014-02-26 北京工业大学 一种单电源vppa-gtaw双态电弧穿孔焊接方法
CN103894703A (zh) * 2012-12-29 2014-07-02 上海沃迪自动化装备股份有限公司 一种双面弧焊工艺
CN106312263A (zh) * 2016-10-21 2017-01-11 中国化学工程第六建设有限公司 铝合金厚板的焊接方法
CN109202226A (zh) * 2018-09-27 2019-01-15 天津大学 基于k-tig的双面双弧穿孔焊接方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6092075A (ja) * 1983-10-26 1985-05-23 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd タンク側板の溶接方法
CN101474709A (zh) * 2009-01-15 2009-07-08 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种铝及铝合金手工双枪双面tig焊接技术
CN101590572A (zh) * 2009-05-26 2009-12-02 成都焊研科技有限责任公司 立式双面双弧等离子对称焊接方法
CN102886612A (zh) * 2012-09-24 2013-01-23 电子科技大学 一种激光-等离子弧双面复合焊接方法
CN103894703A (zh) * 2012-12-29 2014-07-02 上海沃迪自动化装备股份有限公司 一种双面弧焊工艺
CN103600177A (zh) * 2013-11-25 2014-02-26 北京工业大学 一种单电源vppa-gtaw双态电弧穿孔焊接方法
CN106312263A (zh) * 2016-10-21 2017-01-11 中国化学工程第六建设有限公司 铝合金厚板的焊接方法
CN109202226A (zh) * 2018-09-27 2019-01-15 天津大学 基于k-tig的双面双弧穿孔焊接方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
董红刚等: "铝合金交流脉冲双面弧焊工艺试验及特点分析", 《焊接学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116475578A (zh) * 2023-05-24 2023-07-25 南京斯迪兰德机械科技有限公司 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺
CN116475578B (zh) * 2023-05-24 2023-11-14 南京斯迪兰德机械科技有限公司 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109605039A (zh) 一种电弧增材与电辅助热轧成形复合制造方法和装置
CN101508058B (zh) 一种镀锌钢板搭接激光焊接方法
CN103495809A (zh) 厚板铝合金激光-mig复合热源焊接方法
CN103084714B (zh) 一种钛合金与纯铝薄板的激光预处理填丝tig焊接方法
CN108326461B (zh) 一种用于提高阳极钢爪导电性的钎焊修复方法
CN105033385A (zh) 汽车动力电池铝合金外壳激光焊接工艺
CN105710511A (zh) 一种合金焊接接头的制备方法
CN103831533A (zh) 钛合金激光－mig复合焊接方法
CN110834139B (zh) 一种电阻点焊异种金属的方法
CN101269436B (zh) 铝-钛合金异种金属刮擦搅拌焊方法
CN111203660A (zh) 一种新能源汽车电池盒弧焊工艺
CN108857034B (zh) 一种BTi6431S高温钛合金材料的电子束焊接方法
CN106425020B (zh) 一种焊接垫板及其在镁/铝异种金属焊接中的应用
CN114083232A (zh) 铜板卷焊圆度控制装置、铜筒制备方法及阴极辊制备方法
CN108941914B (zh) 一种中厚板铝合金双面对称激光复合填丝电弧焊接方法
CN103111726B (zh) 一种钛合金与纯铝板的镀层激光预处理脉冲焊接方法
CN108340092B (zh) 一种用于阳极钢爪修复的钎焊材料及其制备方法
CN104942525B (zh) 一种超大型铜螺母再生制造技术
CN110560868A (zh) 一种6系铝合金薄板真空电子束焊接工艺
CN115780964A (zh) 钩耳孔焊接修复方法
CN112594254B (zh) 一种打泥机构定位套及制备方法
CN103111729A (zh) 三钨极tig电弧与高频电弧复合焊接方法
CN114669840A (zh) 一种修复球墨铸铁轧辊的方法
CN115302049B (zh) 一种用于高温合金超薄板对接焊的低热输入冷焊工艺
CN117066681A (zh) Al-Cu系合金对接接头脉冲-扫描复合激光焊接方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200529

RJ01 Rejection of invention patent application after publication