CN112025092A - 一种柔性导电结构的激光焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柔性导电结构的焊接技术领域，具体是一种柔性导电结构的激光焊接方法，用于解决现有技术中焊接铝箔叠层组件质量差的问题。本发明包括以下步骤：步骤一：焊接铝箔叠层组件端面；步骤一包括以下步骤：步骤1：将弯曲成型后的铝箔叠加后夹紧形成铝箔叠层组件；步骤2：使用机械加工手段将铝箔叠层组件的端面加工齐平；步骤3：利用激光焊接设备焊接铝箔叠层组件两侧端面；步骤二：焊接铝箔叠层组件与连接块；步骤二包括以下步骤：步骤<1>：焊接前抛光铝箔叠层组件两侧断面及连接块待焊断面；步骤<2>：将铝箔叠层组件与连接块对接后压紧；步骤<3>：将铝箔叠层组件与连接块焊接。本发明通过上述焊接方法可以提高铝箔叠层组件的焊接质量。

Description

一种柔性导电结构的激光焊接方法
技术领域
本发明涉及柔性导电结构的焊接技术领域，更具体的是涉及一种柔性导电结构的激光焊接方法。
背景技术
激光焊接技术是一种高效的焊接工艺，主要是通过聚焦处置激光束的能量，形成高能量激光脉冲，以此对材料与物质进行加工。通常，激光焊接技术多用来对微小部位的焊接。与传统焊接技术相比，激光焊接具有深度较大，不易变形，焊接速度较快，所需设备简单，操作便利等优势。激光焊接机理可以分为两类：(1)热传导焊接。激光辐射加热待加工表面，表面热量通过热传导向内部扩散，使工件熔化行程熔池。(2)深熔焊。激光深熔焊的过程是高能量的激光使焊件材料融化形成“小孔”，激光通过形成的小孔进入熔池内部，随着激光束的运动形成连续的焊缝。在焊接的过程中小孔沿着工件的焊接方向移动，小孔前面的母材会被高能激光熔化，在压力梯度和温度梯度的作用下绕过小孔，在小孔的后面重新凝固形成焊缝。
综上，通过现有技术中的焊接方法来焊接柔性导电结构的焊接对象如铝箔叠层组件时，由于铝箔叠层组件厚度小、层数多，焊接工艺参数不合适就会容易造成铝箔烧损脱落，以及铝箔叠层组件的焊接性较差，表面易产生氧化膜，容易出现未焊透，产生气孔等缺陷，影响焊接质量。因此，我们迫切的需要一种可以减少铝箔叠层组件在焊接时的烧损程度，以及可以提高铝箔叠层组件焊接质量的激光焊接方法。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于：提供一种柔性导电结构的激光焊接方法，用于解决现有技术中焊接铝箔叠层组件时，容易造成铝箔叠层组件烧损脱落，以及对铝箔叠层组件的焊接性较差，表面易产生氧化膜，容易出现未焊透等缺陷，从而影响铝箔叠层组件焊接质量的问题。本发明通过先焊接铝箔叠层组件端面，并且焊前酸洗或者抛光可以去除铝箔叠层组件表面的氧化膜，然后焊接铝箔叠层组件与连接块，从而可以使铝箔叠层组件的表面不易产生氧化膜，焊接充分，焊接性能得到提高，进而可以提高铝箔叠层组件的焊接质量。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种柔性导电结构的激光焊接方法，包括以下步骤：
步骤一：焊接铝箔叠层组件端面；
步骤一包括以下步骤：
步骤1：将弯曲成型后的铝箔叠加后夹紧形成铝箔叠层组件；
步骤2：使用机械加工手段将铝箔叠层组件的端面加工齐平；
步骤3：利用激光焊接设备焊接铝箔叠层组件两侧端面；
步骤二：焊接铝箔叠层组件与连接块；
步骤二包括以下步骤：
步骤<1>：焊接前抛光铝箔叠层组件两侧断面及连接块待焊断面，除去氧化层和杂质，防止污染焊缝；
步骤<2>：将铝箔叠层组件与连接块对接后压紧；
步骤<3>：利用激光焊接设备将铝箔叠层组件与连接块焊接。
优选的，所述步骤3中以“Z”字形路径焊接。
所述步骤3中将铝箔叠层组件两侧端面熔化0.5-1mm。
所述步骤3中激光焊接设备的焊接功率为1200-1600W，离焦量为15-20mm，焊接速度为1.5-2m/min。
所述步骤<2>中铝箔叠层组件与连接块间的间隙不大于0.2mm。
所述步骤<3>中激光焊接设备的焊接功率为5400-5800W，离焦量为-3-1mm，焊接速度为0.8-1.2m/min。
所述步骤3和步骤<3>焊接过程中均使用氩气进行保护。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明通过先焊接铝箔叠层组件端面，并且焊前酸洗或者抛光可以去除铝箔叠层组件表面的氧化膜，然后焊接铝箔叠层组件与连接块，从而可以使铝箔叠层组件的表面不易产生氧化膜，焊接充分，焊接性能得到提高，进而可以提高铝箔叠层组件的焊接质量。
(2)本发明中采用激光焊接，激光焊接相对于普通焊接能量密度高，热输入量小，焊接变形小，能得到较窄的熔化区和热影响区及熔深大的焊缝。
(3)本发明中先使用机械加工手段将铝箔叠层组件的端面加工齐平，然后焊接铝箔叠层组件两侧端面，以及将铝箔叠层组件与连接块焊接起来，并以“Z”字形路径焊接，这样焊接铝箔叠层组件焊接处的冷却速度快，焊缝组织微细，焊接接头性能良好。
(4)本发明中采用氩气对焊缝保护效果好，防止焊缝出现气孔缺陷及过度氧化。
附图说明
图1为本发明的立体结构简图；
图2为本发明铝箔叠层组件与连接块焊接时的结构简图；
附图标记：1铝箔叠层组件，2连接块。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
如图1-2所示，一种柔性导电结构的激光焊接方法，包括以下步骤：
步骤一：焊接铝箔叠层组件1端面；
步骤一包括以下步骤：
步骤1：将弯曲成型后的铝箔叠加后夹紧形成铝箔叠层组件；
步骤2：使用机械加工手段将铝箔叠层组件的端面加工齐平；
步骤3：利用激光焊接设备焊接铝箔叠层组件1两侧端面；这里采用低功率、大离焦量、快速的热导焊接方法，具体的焊接功率为1200-1600W，离焦量为15-20mm，焊接速度为1.5-2m/min。
步骤二：焊接铝箔叠层组件1与连接块2；
步骤二包括以下步骤：
步骤<1>：焊接前抛光铝箔叠层组件1两侧断面及连接块2待焊断面，除去氧化层和杂质，防止污染焊缝；
步骤<2>：将铝箔叠层组件1与连接块2对接后压紧；
步骤<3>：利用激光焊接设备将铝箔叠层组件1与连接块2焊接。这里采用高功率、负离焦量、慢速的深熔焊接方法，具体的焊接功率为5400-5800W，离焦量为-3-1mm，焊接速度为0.8-1.2m/min。
优选的，步骤3中以“Z”字形路径焊接。这样焊接铝箔叠层组件1焊接处的冷却速度快，焊缝组织微细，焊接接头性能良好。
步骤3中将铝箔叠层组件1两侧端面熔化0.5-1mm，步骤<2>中铝箔叠层组件1与连接块2间的间隙不大于0.2mm。
步骤3和步骤<3>焊接过程中均使用氩气进行保护，这样可以防止焊缝出现气孔缺陷及过度氧化。
该焊接方法通过先焊接铝箔叠层组件1端面，并且焊前酸洗或者抛光可以去除铝箔叠层组件1表面的氧化膜，然后焊接铝箔叠层组件1与连接块2，从而可以使铝箔叠层组件1的表面不易产生氧化膜，焊接充分，焊接性能得到提高，进而可以提高铝箔叠层组件1的焊接质量。
实施例2：
如图1-2所示，本实施例给出了具体的铝箔叠层组件1和连接块2间的焊接方法。其中，铝箔叠层组件1是由三十块厚度为δ0.3mm，材料为冷硬态纯铝的铝箔叠加而成，连接块2的厚度为δ10mm，材料为铸铝，目的是将两块连接块2分别焊接在铝箔叠层组件1的两端。具体的焊接方法如下：
步骤一：焊接铝箔叠层组件1端面；
步骤一包括以下步骤：
步骤1：将弯曲成型后的铝箔叠加后夹紧形成铝箔叠层组件；
步骤2：使用机械加工手段将铝箔叠层组件的端面加工齐平；
步骤3：利用激光焊接设备焊接铝箔叠层组件1两侧端面，激光焊接设备的焊接功率为1500W，离焦量为18mm，焊接速度为1.7m/min，焊接时以“Z”字形路径焊接，将铝箔叠层组件1两侧端面熔化0.8mm，焊接过程中均使用氩气进行保护。
步骤二：焊接铝箔叠层组件1与连接块2；
步骤二包括以下步骤：
步骤<1>：焊接前抛光铝箔叠层组件1两侧断面及连接块2待焊断面，除去氧化层和杂质，防止污染焊缝；
步骤<2>：将铝箔叠层组件1与连接块2对接后压紧，使铝箔叠层组件1与连接块2间的间隙不大于0.2mm；
步骤<3>：利用激光焊接设备将铝箔叠层组件1与连接块2焊接，具体的焊接功率为5600W，离焦量为-2mm，焊接速度为1m/min，焊接过程中均使用氩气进行保护，直到将两块连接块2分别焊接在铝箔叠层组件1的两端。
由于连接块2的厚度较大，若采用单面焊接，为保证焊透必须使用大功率激光，以很低的速度进行焊接，会导致焊缝过宽，铝箔叠层组件1过度烧损。因此使用图1中双面施焊的方法，先从A处焊接，保证熔深不小于5mm，待工件冷却后翻面装夹固定，从B处再次焊接，保证熔深不小于5mm。如此，焊接后的铝箔叠层组件1和连接块2的表面不易产生氧化膜，焊接更充分，冷却速度更快。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种柔性导电结构的激光焊接方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：焊接铝箔叠层组件(1)端面；
步骤一包括以下步骤：
步骤1：将弯曲成型后的铝箔叠加后夹紧形成铝箔叠层组件(1)；
步骤2：使用机械加工手段将铝箔叠层组件(1)的端面加工齐平；
步骤3：利用激光焊接设备焊接铝箔叠层组件(1)两侧端面；
步骤二：焊接铝箔叠层组件(1)与连接块(2)；
步骤二包括以下步骤：
步骤<1>：焊接前抛光铝箔叠层组件(1)两侧断面及连接块(2)待焊断面，除去氧化层和杂质，防止污染焊缝；
步骤<2>：将铝箔叠层组件(1)与连接块(2)对接后压紧；
步骤<3>：利用激光焊接设备将铝箔叠层组件(1)与连接块(2)焊接。
2.根据权利要求1所述的一种柔性导电结构的激光焊接方法，其特征在于：所述步骤3中以“Z”字形路径焊接。
3.根据权利要求2所述的一种柔性导电结构的激光焊接方法，其特征在于：所述步骤3中将铝箔叠层组件(1)两侧端面熔化0.5-1mm。
4.根据权利要求3所述的一种柔性导电结构的激光焊接方法，其特征在于：所述步骤3中激光焊接设备的焊接功率为1200-1600W，离焦量为15-20mm，焊接速度为1.5-2m/min。
5.根据权利要求1所述的一种柔性导电结构的激光焊接方法，其特征在于：所述步骤<2>中铝箔叠层组件(1)与连接块(2)间的间隙不大于0.2mm。
6.根据权利要求1所述的一种柔性导电结构的激光焊接方法，其特征在于：所述步骤<3>中激光焊接设备的焊接功率为5400-5800W，离焦量为-3-1mm，焊接速度为0.8-1.2m/min。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种柔性导电结构的激光焊接方法，其特征在于：所述步骤3和步骤<3>焊接过程中均使用氩气进行保护。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361454A (ja) * 2001-05-31 2002-12-18 Nippon Steel Techno Research Corp 半導体レーザによるアルミニウム合金の重ね溶接方法
CN105397289A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 贵州黎阳航空动力有限公司 一种超薄壁高温合金叠片激光焊接工艺及其夹具
CN106077953A (zh) * 2016-08-03 2016-11-09 武汉华工激光工程有限责任公司 一种对金属薄板进行纳秒激光焊接的方法和系统
CN107442935A (zh) * 2017-08-31 2017-12-08 北京航星机器制造有限公司 一种铝合金激光摆动焊接工艺方法
CN107755881A (zh) * 2017-11-29 2018-03-06 东莞市力星激光科技有限公司 一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置及工艺
CN109093246A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 丰田自动车株式会社 熔接层叠金属箔的方法
CN109759699A (zh) * 2019-01-13 2019-05-17 大连理工大学 一种5083铝合金激光焊接工艺方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361454A (ja) * 2001-05-31 2002-12-18 Nippon Steel Techno Research Corp 半導体レーザによるアルミニウム合金の重ね溶接方法
CN105397289A (zh) * 2015-12-09 2016-03-16 贵州黎阳航空动力有限公司 一种超薄壁高温合金叠片激光焊接工艺及其夹具
CN106077953A (zh) * 2016-08-03 2016-11-09 武汉华工激光工程有限责任公司 一种对金属薄板进行纳秒激光焊接的方法和系统
CN109093246A (zh) * 2017-06-20 2018-12-28 丰田自动车株式会社 熔接层叠金属箔的方法
CN107442935A (zh) * 2017-08-31 2017-12-08 北京航星机器制造有限公司 一种铝合金激光摆动焊接工艺方法
CN107755881A (zh) * 2017-11-29 2018-03-06 东莞市力星激光科技有限公司 一种动力电池盖板的多层极耳激光焊接装置及工艺
CN109759699A (zh) * 2019-01-13 2019-05-17 大连理工大学 一种5083铝合金激光焊接工艺方法

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