CN113070573A - 激光焊接方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光焊接方法及装置,该方法包括以下步骤:利用夹具将待焊接件固定,所述待焊接件包括待焊接的接缝;以及利用激光器输出点环光束,控制焊接头对所述点环光束聚焦并沿预定的轨迹对所述接缝进行摆动焊接,通过利用所述点环光束进行摆动焊接,从而得到无附着无飞溅,无咬边、无裂纹、气孔少、结合面连接宽度大、成型好、质量高的焊缝,本发明具有重要的科学与工程意义,应用前景广泛。
Description
技术领域
本发明涉及激光焊接领域,具体涉及一种激光焊接方法及装置。
背景技术
锂电池是新能源车辆的核心部件之一,随着全球新能源车辆的高速发展,对锂电池的需求也日益旺盛。在锂电池模组制造过程中,模组的端板和侧板焊接是一道必不可少的工序,其质量优劣影响模组质量的好坏。激光焊接具有功率密度高、光束质量好、能量密度相对集中、寿命长、自动化程度高等优点,在动力电池制造业的铝合金材料焊接中运用十分广泛,因此常用来焊接模组的端板和侧板。模组的端板和侧板一般采用5系铝合金和6系铝合金进行组合焊接保证外框强度。然而这些材料在现有焊接工艺中面临一些问题,其中,焊接裂纹是5系和6系铝合金焊接主要难题之一;其次,非熔透焊接中容易产生大量冶金型和工艺型气孔;另外,模组端板和侧板焊接对焊缝强度要求比较高,难以保证叠焊接头连接宽度达到2mm以上且无咬边等缺陷的焊缝。
现有的焊接方法主要包括激光填丝焊接、双光束激光焊接以及普通激光焊接。但是激光填丝焊接的工序复杂、控制困难、焊缝内部气孔多,成本高;双光束焊接虽然可以减少气孔大小,但是并不能有效减少气孔数量,尤其是激光焊接匙孔坍塌导致的小孔型气孔;此外,普通激光焊接也存在气孔多、焊接强度低以及附着飞溅的问题。
发明内容
本发明提供一种激光焊接方法及装置,旨在改善现有的焊接方法容易产生附着飞溅、裂纹、气孔以及咬边等缺陷。
第一方面,本发明提供一种激光焊接方法,包括以下步骤:
S1.提供包括接缝的待焊件;以及
S2.利用激光器输出点环光束,利用焊接头控制所述点环光束沿预定的轨迹对所述接缝进行摆动焊接;
其中,所述点环光束包括环形光束和设置于所述环形光束中心的点形光束,以获得无附着飞溅,无咬边、无裂纹、气孔少、结合面连接宽度大、成型好的焊缝。
在一些实施例中,所述激光器包括光纤激光器,所述焊接头包括高速振镜激光焊接头。
在一些实施例中,所述S1中,所述待焊接件通过夹具固定。
在一些实施例中,所述S2中,所述预定的轨迹为周期性的圆形、正弦曲线形或8字形。
在一些实施例中,所述焊接头摆动焊接的摆幅为1.5mm~2.2mm,其中
当所述预定的轨迹为圆形或8字形时,所述焊接头的摆动焊接的速度为500mm/s~2000mm/s;或者
当所述预定的轨迹为正弦曲线形时,所述焊接头的摆动焊接的频率为300Hz~800Hz。
在一些实施例中,所述S2中,所述焊接头在进行摆动焊接的同时,还以预定的速度沿所述接缝的延伸方向行进。
在一些实施例中,所述预定的速度为80mm/s~120mm/s。
在一些实施例中,所述待焊接件包括第一焊接壁和第二焊接壁,所述第一焊接壁和第二焊接壁之间形成所述待焊接的接缝。
在一些实施例中,所述S2中,所述第一焊接壁与水平面夹角为90°~100°,所述第一焊接壁与所述第二焊接壁的夹角为0°,所述点环光束与所述第二焊接壁的夹角为80°~100°,所述焊接头在进行摆动焊接的同时,还沿所述接缝延伸的方向由上至下进行焊接,以通过在重力、气孔张力和摆动等作用下,改善平焊时大熔深大摆幅摆动焊接,熔池向中心流动导致的咬边缺陷。
在一些实施例中,所述第一焊接壁包括锂电池模组壳体的一侧板,所述第二焊接壁包括锂电池模组的一端板,所述端板的至少一条侧边和所述侧板的至少一条侧边接触形成所述接缝
在一些实施例中,所述第一焊接壁和所述第二焊接壁焊接后形成的焊接接头为叠焊接头或止口对接接头。
在一些实施例中,所述焊接接头为叠焊接头,所述第一焊接壁厚度为0.8mm~1.5mm,所述第一焊接壁和所述第二焊接壁的接缝的缝间距小于或等于0.3mm;或者所述焊接接头为止口对接接头,所述第一焊接壁厚度为1.5mm~2.5mm,所述第一焊接壁和所述第二焊接壁的接缝的缝间距小于或等于0.5mm。
在一些实施例中,所述点形光束的直径为50μm~100μm,所述环形光束的直径为100μm~300μm。
在一些实施例中,所述点形光束的输出功率为2kW~6kW,所述环形光束输出的功率为1kW~6kW,所述点形光束和所述环形光束的波长为1060nm~1090nm。
在一些实施例中,所述点形光束输出的最大额定功率为3kW~6kW,所述环形光束输出的最大额定功率为2kW~6kW。
在一些实施例中,所述S2中,提供保护气体在所述待焊接件的表面,以将所述待焊接件与空气隔离,从而避免待焊接件在焊接过程中被氧化,影响焊接效果。
在一些实施例中,所述保护气为氮气或氩气,焊接时,所述氮气或氩气的气流量为10L/min~30L/min。
在一些实施例中,所述S2中,所述焊接头对所述点环光束聚焦。
在一些实施例中,所述S2中,所述待焊接件的离焦量为-5mm~+10mm。
在一些实施例中,所述S1之前,还包括步骤:清洁所述待焊接件。
在一些实施例中,所述清洁所述接缝,包括:采用无水乙醇、丙酮或激光清洗方法清洁所述待焊接件。
第二方面,本发明还提供一种激光焊接装置,该装置包括:激光器和焊接头;其中,所述激光器与所述焊接头连接,所述激光器用于输出点环光束,所述焊接头用于对所述点环光束进行摆动焊接。
有益效果:
本发明提供一种激光焊接方法,通过将点环光束从激光器直接输出,而不需要从焊接头分离,焊接头的摆动不受限制,从而实现无附着飞溅,无咬边、无裂纹、气孔少、结合面连接宽度大、成型好、质量高的焊缝。突破了现有技术中焊接工序复杂、成本高,以及焊缝的内部气孔多、强度低以及附着飞溅的问题。具有重要的科学与工程意义,应用前景广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明实施例提供的激光焊接方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的激光焊接端板和侧板过程中的示意图;
图3是本发明实施例提供的止口对接接头示意图;
图4是本发明实施例提供的叠焊接头示意图;
图5是本发明实施例提供的点环光斑示意图。
附图标记说明:
1-环形光束;2-点形光束;3-侧板;4-端板;5-焊缝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本发明中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。
本发明实施例提供一种激光焊接方法及装置,通过利用激光器输出点环光束,控制焊接头对所述点环光束聚焦并沿预定的轨迹对所述接缝进行摆动焊接,从而实现无附着飞溅,无咬边、无裂纹、气孔少、结合面连接宽度大、成型好、质量高的焊缝。以下分别进行详细说明。
首先,请参阅图1和图2,本发明实施例提供一种激光焊接方法,该激光焊接方法包括以下步骤:
S1.提供包括接缝的待焊件;
其中,所述待焊接件通过夹具固定,此外本发明实施例没有限制所述待焊接件的材质,待焊接件的材质可以为金属材料,例如铝(Al)材或铜(Cu)材,或者也可以是合金材料,例如钛(Ti)合金或镍(Ni)合金、铝(Al)合金材料等,具体此处不作限定。
S2.利用激光器输出点环光束,该点环光束包括环形光束1和设置于所述环形光束1中心的点形光束2,利用焊接头控制点环光束沿预定的轨迹摆动,对接缝进行摆动焊接,在一实施例中,所述焊接头对点环光束聚焦,并控制点环光束沿预定的轨迹摆动,对接缝进行摆动焊接。以形成如图3和图4所示的无附着飞溅,无咬边、无裂纹、气孔少、结合面连接宽度大、成型好的焊缝5。
对于步骤S2,具体可以包括:将光纤激光器作为激光光源,利用光纤激光器的传输光纤输出点环光束,所述点形光束位于所述环形光束的中心,再利用高速振镜激光焊接头对点环光束聚焦,并沿预定的轨迹对接缝进行摆动焊接,以形成如图3和图4所示的无附着飞溅,无咬边、无裂纹、气孔少、结合面连接宽度大、成型好的焊缝5。
在焊接过程中,该点环光束的光路具体为:激光器输出点环光束,再通过焊接头对该点环光束聚焦,聚焦后的点环光束直径更小,能量密度更高。
本发明实施例通过利用激光器输出点环光束,再通过焊接头聚焦得到较为小型的点环光束。而不是利用激光器输出光束,再利用焊接头来分离。如此是为了得到点环光束的同时焊接头能同步做到摆动。经过本发明的发明人反复的试验验证,最终发现,在焊接头摆动的同时利用点环光束焊接能够起到更好的焊接效果。从而得到无附着飞溅,无咬边、无裂纹、气孔少、结合面连接宽度大、成型好、质量高的焊缝5,突破了现有技术中,激光填丝焊接工序复杂、控制困难、焊缝5内部气孔多,成本高,以及双光束焊接和普通激光焊接气孔多、强度低以及附着飞溅的缺陷。
本发明实施例实现以上效果的原理主要为以下两点:
一方面,该点环光束中的环形光束1可对焊缝5起到预热缓冷的作用,匙孔可更大更稳定,焊接过程也更加稳定,大幅减少焊接飞溅,爆孔倾向更小,优化焊缝5成型。
另一方面,采用点环光束进行摆动焊接,在点环光束的“搅动”作用下,熔池内部气体较现有的激光焊接方法更容易逸出,焊缝5内气孔数量显著减小;摆动幅度越大,点环光束使待焊接件熔化区域增大,焊缝5结合面连接宽度显著增大,焊接接头强度提高,可大大减小铝合金产生裂纹倾向。
在一实施例中,对于步骤S2,预定的轨迹具体可以为周期性的圆形、正弦曲线形或8字形。
作为示例性方案,焊接头摆动焊接的摆幅为1.5mm~2.2mm,例如:1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2.0mm、2.1mm、2.2mm、2.2mm,在这样的摆动范围内,可以对熔池进行充分的搅拌。可以理解的是,上述摆幅仅为举例,在本发明其他实施例中,焊接头摆动焊接的摆幅为还可以采用其他的摆幅,例如1.4mm,具体此处不做限定。
本发明中的“摆幅”具有本领域已知的含义,是指焊接头的摆动振幅,即焊接头偏离静止平衡位置的最大位移。具体到本发明实施例中,该静止平衡位置一般在待焊接件接缝的延伸方向上,并且在预定轨迹的轴线上,例如,当预定轨迹为8字形时,静止平衡位置在该8字形的纵轴线或横轴线上。
作为示例性方案,当焊接头的摆动轨迹为圆形或8字形时,摆动焊接的速度为500mm/s~2000mm/s,例如:500mm/s、600mm/s、700mm/s、800mm/s、900mm/s、1000mm/s、1100mm/s、1200mm/s、1300mm/s、1400mm/s、1500mm/s、1600mm/s、1700mm/s、1800mm/s、1900mm/s、2000mm/s,或在500mm/s~2000mm/s之间的其他未列出的数值;
或者当焊接头的摆动轨迹为正弦曲线形时,摆动焊接的频率为300Hz~800Hz,例如:300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz,或在300Hz~800Hz之间的其他未列出的数值,在以上这样的摆动速度或频率范围内,焊接效果更好。
在一实施例中,步骤S2中,焊接头在进行摆动焊接的同时,还以预定的速度沿所述接缝的延伸方向行进。需要说明的是,本发明实施例没有另外限制所述预定的速度的大小,具体可以根据待焊接件的大小和情况而定。在一实施例中,所述预定的速度为80mm/s~120mm/s,例如:80mm/s、90mm/s、100mm/s、110mm/s、120mm/s。
在一实施例中,如图2所示,待焊接件包括第一焊接壁和第二焊接壁,例如:锂电池模组壳体的端板4和侧板3,该端板4和侧板3均通过专用夹具贴合紧。其中,本发明中提到接缝为通过专用夹具贴合之后所述端板的至少一条侧边和所述侧板的至少一条侧边接触形成的交接缝。
在一优选实施例中,如图2所示,对于步骤S2,其中侧板3与水平面夹角为90°~100°,例如:90°、91°、92°、93°、94°、95°、96°、97°、98°、99°、100°,或在90°~100°之间的其他未列出的数值。端板4和侧板3的夹角为0°,点环光束与端板4的夹角为80°~100°,例如:80°、81°、82°、83°、84°、85°、86°、87°、88°、89°、90°、91°、92°、93°、94°、95°、96°、97°、98°、99°、100°,或在80°~100°之间的其他未列出的数值。点环光束沿接缝由上至下进行焊接。通过将点环光束沿接缝由上至下进行焊接,从而使接缝在重力、小孔张力和摆动等作用下,实现无咬边、均匀一致、质量更加稳定的焊缝5。改善了平焊时大熔深大摆幅摆动焊接,熔池向中心流动导致的咬边缺陷的问题。
需要说明的是,本发明中的“上”和“下”是方位词,是相对放置所述装置的操作台或地面而言的。其中“上”指的是偏离操作台或地面的一端,“下”指的是靠近操作台或地面的一端。本发明实施例中,采用由上至下的方式进行焊接,目的是利用重力,使熔池向下流动而避免咬边缺陷的问题。
本领域的技术人员应当理解,该实施例中,利用点环光束沿接缝由上至下进行焊接仅仅是本发明的方案的一个焊接方法,并不构成对本发明激光焊接方法的限定。可以理解,点环光束还可以沿接缝由其他的方向进行焊接,例如由左至右进行焊接,具体此处不作限定。
在一实施例中,请参阅图3和图4,端板4和侧板3焊接后形成的焊接接头可以为图3所示的止口对接接头或如图4所示的叠焊接头。
作为示例性方案,当上述提到的焊接接头为叠焊接头时,侧板3厚度为0.8mm~1.5mm,例如:0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm,或在0.8mm~1.5mm之间的其他未列出的数值。或者,当上述提到的焊接接头为止口对接接头时,侧板3厚度为1.5mm~2.5mm,例如:0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm,或在1.5mm~2.5mm之间的其他未列出的数值。
作为示例性方案,当上述提到的焊接接头为叠焊接头时,端板4和侧板3的接缝的间距小于或等于0.3mm,例如:0.1mm、0.2mm、0.3mm,或在0mm~0.3mm之间的其他未列出的数值;
当上述提到的焊接接头为止口对接接头时,端板4和侧板3的接缝的缝间距小于或等于0.5mm,例如0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm,或在0mm~0.5mm之间的其他未列出的数值。这样的宽度范围,焊接出的叠焊接头或止口对接接头的强度更高。
如图5所示,图5为本发明实施例点环光斑即点环光束的横截面示意图。本发明实施例没有另外限制点形光束2以及环形光束1的直径大小,具体可以根据实际的情况来定,在一优选的实施例中,当待焊接件为铝合金时,点形光束2的直径为50μm~100μm,例如:50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm,或在50μm~100μm之间的其他未列出的数值。环形光束1的直径为100μm~300μm,例如:100μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm,或在100μm~300μm之间的其他未列出的数值。需要说明的是,本实施例中的环形光束1的直径指的是环形光束1的外环的直径。在激光器输出环形光束1和点形光束2以后,焊接头会对该环形光束1和点形光束2进行聚焦,从而得到直径更小能量密度更高的环形光束1和点形光束2。
优选的,在一具体实施例中,点形光束2的输出功率为2kW~4kW,例如:2kW、2.2kW、2.4kW、2.6kW、2.8kW、3.0kW、3.2kW、3.4kW、3.6kW、3.8kW、4.0kW,或在2kW~4kW之间的其他未列出的数值。环形光束1输出的功率为1kW~4kW,例如:1kW、1.2kW、1.4kW、1.6kW、1.8kW、2kW、2.2kW、2.4kW、2.6kW、2.8kW、3.0kW、3.2kW、3.4kW、3.6kW、3.8kW、4.0kW,或在1kW~4kW之间的其他未列出的数值。
优选的,点形光束2和环形光束1的波长为1060nm~1090nm,例如:1060nm、1065nm、1070nm、1075nm、1080nm、1085nm、1090nm,或在1060nm~1090nm之间的其他未列出的数值。
优选的,点形光束输出的最大额定功率为3kW~6kW,例如:3.0kW、3.2kW、3.4kW、3.6kW、3.8kW、4.0kW、4.2kW、4.4kW、4.6kW、4.8kW、5.0kW、5.2kW、5.4kW、5.6kW、5.8kW、6.0kW,或在3kW~6kW之间的其他未列出的数值。环形光束1输出的最大额定功率为2kW~6kW,例如:2.0kW、2.2kW、2.4kW、2.6kW、2.8kW、3.0kW、3.2kW、3.4kW、3.6kW、3.8kW、4.0kW、4.2kW、4.4kW、4.6kW、4.8kW、5.0kW、5.2kW、5.4kW、5.6kW、5.8kW、6.0kW,或在2kW~6kW之间的其他未列出的数值。
根据本发明实施例的激光焊接方法,通过将点形光束2以及环形光束1组合在一起,形成一种点环光束,这种点环光束焊接的效果更好,点形光束2可以作为一个能量中心,起主要的焊接作用,能快速对接缝进行焊接,而环形光束1可以作为辅助能量,对接缝起到预热缓冷的作用,两者结合,匙孔更大更稳定,可减少焊缝5气孔及产生裂纹倾向,提高焊接接头质量。
在一实施例中,对于步骤S2,焊接时提供保护气氛围将待焊接的焊缝5与空气隔离,从而避免待焊接件在焊接过程中被氧化,影响焊接效果。
优选的,该保护气为氮气(N2)或氩气(Ar),气流量为10L/min~30L/min,例如:10L/min、12L/min、14L/min、16L/min、18L/min、20L/min、22L/min、24L/min、26L/min、28L/min、30L/min,或在10L/min~30L/min之间的其他未列出的数值。
在一实施例中,对于步骤S2,还包括步骤,调整焊接头与待焊接件表面的距离,以控制离焦量为-5mm~+10mm。
需要说明的是,本发明提到的离焦量,指的是激光焦点离待焊接件表面的距离,本实施例中的提到的离焦量的范围,可以适用于本发明实施例中提到的点形光束2的离焦量,也可以适用于本发明实施例中提到的环形光束1的离焦量。
在一实施例中,步骤S2包括:根据待焊接件的焊接接头形式、材料以及厚度等参数,利用软件调取激光焊接工艺参数,使用控制软件编辑预定的焊接轨迹。利用激光器输出点环光束,控制焊接头对点环光束聚焦并沿预定的轨迹对接缝进行摆动焊接。
在一实施例中,在步骤S1之前,还包括步骤:清洁待焊接件。
作为示例性方案,以上实施例中提到待焊接件,具体可以利用化学物质清洁,例如:利用无水乙醇或丙酮清洁;或利用激光清洁。由于待焊接件的表面往往会存在灰尘等杂质,因此需要在焊接前对待焊接件进行清洗,避免影响焊接效果。
基于同一发明构思,本发明还提供一种激光焊接装置,该装置包括:激光器和焊接头;其中,激光器与焊接头连接,该激光器用于输出点环光束,该焊接头用于对所述点环光束进行摆动焊接。
在一实施例中,该激光焊接装置还包括控制装置,该控制装置可调取激光焊接工艺参数,例如焊接接头形式和材料厚度,再根据该工艺参数利用控制软件来编辑焊接轨迹,并向焊接头输出控制信号,从而实现对焊接头的智能控制。
为了更好的理解本发明,本发明还提供了以下具体实施例。
实施例一、
首先,选取Al6063铝合金作为锂电池模组的端板4,以及厚度为2mm的Al5083铝合金作为侧板3,焊接接头形式为止口对接接头,清洁端板4和侧板3待焊接部位。
然后,将端板4和侧板3置于专用夹具中,调整侧板3的角度,使侧板3与地面夹角(θ1)为90°。
最后,采用波长为1080nm的光束可调光纤激光器作为激光光源,该光源输出的点形光束2的直径为50μm,环形光束1的直径为150μm。利用高速振镜焊接头对环形光束1和点型光束2聚焦并作正弦曲线摆动,根据焊接接头形式和材料厚度,调取激光焊接工艺参数。使用控制软件编辑焊接轨迹,启动程序从上往下对端板4和侧板3进行焊接,得到如图3所示的止口对接接头。
其中,侧板3与激光束的夹角(θ2)为90°;高速振镜焊接头摆幅为1.8mm,摆动频率为500Hz;点形光束2功率为3.2kW,环形光束1功率为2kW;行进速度为80mm/s,离焦量为0;并且在焊接过程中通氮气(N2),将待焊接部位与空气隔离,气流量为30L/min。
焊后,经过目测,采用以上参数获得的焊接接头,焊缝5成型较好,且无附着飞溅,焊缝5长度为80mm。对焊接接头经过测试,拉力大于22kN,拉伸断裂部位为侧板3母材,表明焊接接头质量较好。
实施例二、
首先,选取Al6063铝合金作为锂电池模组的端板4,以及厚度为1.2mm的Al5083铝合金作为侧板3,焊接接头形式为叠焊接头。首先清洁端板4和侧板3待焊接部位。
然后,将端板4和侧板3置于专用夹具中,侧板3与水平面夹角(θ1)为95°。
最后,采用波长为1070nm的光束可调光纤激光器作为激光光源,该光源输出的点形光束2的直径为150μm,环形光束1的直径为300μm,利用高速振镜焊接头对环形光束1和点型光束2聚焦并作圆形曲线摆动;根据焊接接头形式和材料厚度,调取激光焊接工艺参数,使用控制软件编辑焊接轨迹,启动程序从上往下对锂电池模组端板4和侧板3进行焊接,得到如图4所示的叠焊接头。
其中,侧板3与激光束的夹角(θ2)为95°。点形光束2功率为3.6kW,环形光束1功率为2.5kW,行进速度为100mm/s,离焦量为+2mm,高速振镜焊接头的摆幅为2mm,摆动速度为1000mm/s,保护气为氩气(Ar),气流量为10L/min。
焊后,经过目测,采用以上参数获得的焊接接头,焊缝5成型较好,无附着飞溅,焊缝5长度50mm。对焊接接头经过测试,拉伸断裂部位为侧板3母材,表明焊接接头质量较好。
以上对本发明所提供的一种激光焊接方法及装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种激光焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.提供包括接缝的待焊件;
S2.利用激光器输出点环光束,利用焊接头控制所述点环光束沿预定的轨迹对所述接缝进行摆动焊接;
其中,所述点环光束包括环形光束和设置于所述环形光束中心的点形光束。
2.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述激光器包括光纤激光器,所述焊接头包括高速振镜激光焊接头。
3.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述S2中,所述预定的轨迹为周期性的圆形、正弦曲线形或8字形;
优选的,所述焊接头摆动焊接的摆幅为1.5mm~2.2mm;
优选的,所述预定的轨迹为圆形或8字形,所述焊接头摆动焊接的速度为500mm/s~2000mm/s;或者所述预定的轨迹为正弦曲线形,所述焊接头摆动焊接的频率为300Hz~800Hz。
4.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述S2中,所述焊接头在进行摆动焊接的同时,还以预定的速度沿所述接缝的延伸方向行进;
优选的,所述预定的速度为80mm/s~120mm/s。
5.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述待焊接件包括第一焊接壁和第二焊接壁,所述第一焊接壁和第二焊接壁之间形成所述待焊接的接缝;
优选的,所述S2中,所述第一焊接壁与水平面夹角为90°~100°,所述第一焊接壁与所述第二焊接壁的夹角为0°,所述点环光束与所述第二焊接壁的夹角为80°~100°,所述焊接头在进行摆动焊接的同时,还沿所述接缝延伸的方向由上至下进行焊接;
优选地,所述第一焊接壁包括锂电池模组壳体的一侧板,所述第二焊接壁包括锂电池模组的一端板,所述端板的至少一条侧边和所述侧板的至少一条侧边接触形成所述接缝。
6.根据权利要求5所述的激光焊接方法,其特征在于,所述第一焊接壁和所述第二焊接壁焊接后形成的焊接接头为叠焊接头或止口对接接头;
优选的,所述焊接接头为叠焊接头,所述第一焊接壁厚度为0.8mm~1.5mm,所述第一焊接壁和所述第二焊接壁的接缝的缝间距小于或等于0.3mm;或者所述焊接接头为止口对接接头,所述第一焊接壁厚度为1.5mm~2.5mm,所述第一焊接壁和所述第二焊接壁的接缝的缝间距小于或等于0.5mm。
7.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述点形光束的直径为50μm~100μm,所述环形光束的直径为100μm~300μm;
优选的,所述点形光束的输出功率为2kW~6kW,所述环形光束输出的功率为1kW~6kW;所述点形光束和所述环形光束的波长为1060nm~1090nm。
8.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述S2中,所述焊接头对所述点环光束聚焦;
优选的,所述待焊接件的离焦量为-5mm~+10mm。
9.根据权利要求1所述的激光焊接方法,其特征在于,所述S2中,提供保护气体在所述待焊接件的表面;
优选的,所述保护气为氮气或氩气,所述保护气体的气流量为10L/min~30L/min。
10.一种激光焊接装置,其特征在于,包括:激光器和焊接头;其中,所述激光器与所述焊接头连接,所述激光器用于输出点环光束,所述焊接头用于对所述点环光束进行摆动焊接。
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