CN114535857A - 一种箔材与盖板的焊接结构以及焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种箔材与盖板的焊接结构以及焊接方法。本发明的箔材与盖板的焊接结构包括由焊缝连接的箔材与盖板;所述焊缝包括若干第一焊缝,以及第二焊缝;所述第一焊缝与所述第二焊缝不平行,具有夹角;进一步的,所述焊缝还具有预热焊缝,所述预热焊缝与所述第一焊缝和所述第二焊缝至少部分重合。从而,改善箔材与盖板焊接后箔材断裂的问题,提高箔材与盖板的焊接质量,减少熔池内部气孔,优化焊缝表面形态,提高焊接质量。本发明的箔材与盖板的焊接方法,采用激光焊接将箔材与盖板焊接,形成包括第一焊缝以及第二焊缝的焊接结构,并可进一步进行焊前预热,从而生产获得焊接质量优异的的箔材与盖板的焊接结构,提高锂离子电池的生产良率。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池生产技术领域,具体涉及箔材与盖板的焊接。
背景技术
在锂离子电池中,多层箔材和盖板通过激光实现焊接。而现有的激光焊接方式中,焊接后多层箔材与熔池交界处容易产生断裂,导致多层箔材与盖板之间连接不良。从而,影响电池的过流,最终导致电池内部发热和短路、电池容量下降、电池寿命减少、电池使用过程中报废等安全隐患和品质异常问题。
而且,由于激光焊接后熔池表面光滑平整,通过常规的检测手段无法判断熔池内部的质量,焊接导致的断层存在巨大的安全隐患。
发明内容
为解决现有的锂离子电池中箔材与盖板的焊接存在箔材与熔池交界处容易断裂、导致箔材与盖板连接不良的问题,本发明提供了一种箔材与盖板的焊接结构。
此外,本发明的目的还在于提供一种箔材与盖板的焊接方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
一种箔材与盖板的焊接结构,包括箔材与盖板,以及连接所述箔材与所述盖板的焊缝;所述焊缝包括若干第一焊缝,以及位于所述第一焊缝外表面的第二焊缝;
所述第一焊缝与所述第二焊缝不平行,具有夹角。
优选的,所述第一焊缝与所述第二焊缝的夹角为60-90°。
更优选的,所述第一焊缝与所述第二焊缝的夹角为90°。
优选的,所述第一焊缝的缝宽为0.1-1.0mm,熔深为0.1-1.0mm。
更优选的,所述第一焊缝的缝宽为0.5mm。
优选的,所述箔材为层数在140层以内的多层箔材。
更优选的,所述箔材为层数在100层以内的多层箔材。
优选的,上述任一项所述的箔材与盖板的焊接结构,所述焊缝还包括位于所述第一焊缝和所述第二焊缝间的预热焊缝;所述预热焊缝的与所述第一焊缝和所述第二焊缝至少部分重合。
一种箔材与盖板的焊接方法,包括如下步骤:
S1、将箔材压紧贴合在盖板上;
S2、在所述箔材的表面焊接若干的第一焊缝,再焊接第二焊缝;所述第一焊缝与所述第二焊缝不平行,具有夹角;
S3、完成焊接,下料。
优选的,所述第一焊缝的焊接采用激光焊接,焊接速度为100-600mm/s,焊接功率为500-1500W。
优选的,所述第一焊缝与所述第二焊缝的夹角为60-90°,更优选为90°。
优选的,所述第一焊缝的缝宽为0.1-1.0mm,更优选缝宽为0.5mm,熔深为0.1-1.0mm。
优选的,所述第二焊缝的焊接采用激光焊接,焊接速度为100-600mm/s,焊接功率为500-1500W。
优选的,所述箔材为层数在140层以内的多层箔材,更优选为层数在100层以内的多层箔材。
优选的,上述任一项所述的焊接方法,S2中,焊接所述第二焊缝前,采用激光进行焊前预热,形成预热焊缝;所述预热焊缝的与所述第一焊缝和所述第二焊缝至少部分重合。
更优选的,所述焊前预热的速度为100-600mm/s,功率为500-2000W,预热完成的瞬时温度为30-120℃。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:
本发明的箔材与盖板的焊接结构中,具有第一焊缝与第二焊缝,第二焊缝位于第一焊缝的外表面,且第一焊缝与第二方向不平行,相互之间具有夹角。
其中,第二焊缝可为整体焊缝提供光滑平整的焊接外观,保证焊接熔深、熔宽;而第一焊缝可产生与第二焊缝异向的应力,以消除第二焊缝产生的内应力,从而改善箔材与盖板焊接后箔材断裂的问题,提高箔材与盖板的焊接质量。而且,该箔材与盖板的焊接结构中,焊缝还具有预热焊缝,可减少了熔池内部气孔,并优化焊缝表面形态,进一步提高焊接质量。
本发明的箔材与盖板的焊接方法,采用激光焊接的方式将箔材与盖板焊接,形成包括第一焊缝以及第二焊缝的焊接结构,降低甚至消除了焊接时箔材产生断裂的问题,保证了光滑平整的焊接外观以及焊接的熔深、熔宽,且在第二焊缝焊接前可进一步进行焊前预热,以改善焊接表面效果、优化熔池内部气孔,从而生产获得焊接质量优异的的箔材与盖板的焊接结构,提高锂离子电池的生产良率。
附图说明
图1为焊缝的结构示意图;
图2为第一焊缝的结构示意图;
图3为第二焊缝的结构示意图;
图4为预热焊缝的结构示意图;
图5为箔材与盖板的焊接作业结构示意图;
图6a、图6b、图6c为实施例1中传统焊接方式焊接的箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图7为实施例2中第一焊缝与第二焊缝呈30°夹角时的焊接结构示意图;
图8a、图8b、图8c为实施例2的箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图9为实施例3中第一焊缝与第二焊缝呈45°夹角时的焊接结构示意图;
图10a、图10b、图10c为实施例3的箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图11为实施例4中第一焊缝与第二焊缝呈60°夹角时的焊接结构示意图;
图12a、图12b、图12c为实施例4的箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图13为实施例5中第一焊缝与第二焊缝呈90°夹角时的焊接结构示意图;
图14a、图14b、图14c、图14d、图14e为实施例5的箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图、左侧断层放大观察图、右侧断层放大观察图;
图15为实施例6的50层箔材与盖板的焊接结构的表面观察图;
图16a、图16b、图16c为实施例6的箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图17为实施例7的50层箔材与盖板的焊接结构的表面观察图;
图18a、图18b、图18c为实施例7的50层箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图19为实施例8的76层箔材与盖板的焊接结构的表面观察图;
图20a、图20b、图20c为实施例8的76层箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图21为实施例9的76层箔材与盖板的焊接结构的表面观察图;
图22a、图22b、图22c为实施例9的76层箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图23为实施例10的130层箔材与盖板的焊接结构的表面观察图;
图24a、图24b、图24c为实施例10的130层箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
图25为实施例11的130层箔材与盖板的焊接结构的表面观察图;
图26a、图26b、图26c为实施例11的130层箔材与盖板的焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图;
附图标注:1-箔材,2-盖板,3-焊缝,301-第一焊缝,302-第二焊缝,303-预热焊缝,4-激光。
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述,但本发明的保护范围及实施方式不限于此。
在具体的实施例描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,以及术语“第一”、“第二”等,是为了便于区分,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制,更不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定,术语“焊接”等术语应做广义理解,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。另外,使用术语“和/或”时,本文所指的均为包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明的箔材与盖板的焊接结构,包括相互连接的箔材1与盖板2,具体的,箔材1与盖板2采用焊接的方式连接,在箔材1表面焊接即具有将箔材1与盖板2进行连接的焊缝3。该焊缝3具有相对在行程上较长的整体长度,沿该整体长度的方向即为长度方向,同时具有行程较短、且与长度方向垂直的整体宽度,如图1示出的实施例中,焊缝3具有沿左右的整体长度以及沿上下的整体宽度。
其中,箔材1可以为单层或多层的箔材。优选的实施例中,多层的箔材1为层数在140层以内的多层箔材,更优选为层数在100层以内的多层箔材。
请参阅图1所示,该焊缝3包括若干的第一焊缝301,以及熔合覆盖在第一焊缝301外的第二焊缝302,第一焊缝301与第二焊缝302为熔合连接的焊缝,且第一焊缝301与第二焊缝302不平行。请参阅图2所示,第一焊缝301的宽度方向基本为焊缝3的整体长度方向的左右两侧之间的延伸,第一焊缝301的长度方向可以为基本沿焊缝3的整体宽度方向或偏离焊缝3的整体宽度方向;而请参阅图3所示,第二焊缝302的长度走向基本沿焊缝3的整体长度方向,使第一焊缝301和第二焊缝302之间具有夹角,且第一焊缝301的长度两端优选为对应于第二焊缝302的宽度两端。
该焊缝3中,第二焊缝302作为主焊缝而设置,可为整体焊缝3提供光滑平整的焊接外观,保证焊接熔深、熔宽。而第一焊缝301作为加强焊缝,长度方向与第二焊缝302的长度方向异向并存在夹角,可产生与第二焊缝302异向的应力,以消除第二焊缝302产生的内应力,从而改善箔材1与盖板2焊接后箔材断裂的问题,提高箔材1与盖板2的焊接质量。
在优选的实施例中,作为加强焊缝,第一焊缝301的缝宽为0.1-1.0mm,更优选为0.5mm,熔深为0.1-1.0mm。而作为主焊缝的第二焊缝302的缝宽和熔深可根据实际焊接需求进行设置。
另外优选的实施例中,第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为60-90°,如图1示出的具体实施例中,第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。其中,在90°的异向上,第一焊缝301与第二焊缝302垂直,对第二焊缝302的内应力的消除效果最佳。
此外,请再参阅图1所示,焊缝3还包括预热焊缝303,该预热焊缝303为与第一焊缝301、第二焊缝302均熔合连接的焊缝,位于第一焊缝301与第二焊缝302之间,且该预热焊缝303的长度走向与第二焊缝302的长度走向基本平行。请参阅图4所示,预热焊缝303的长度走向基本沿焊缝3的整体长度方向,与第二焊缝302的长度走向大部分一致,具体其长度方向可与第二焊缝302的长度方向一致或稍偏离第二焊缝302的长度方向。
预热焊缝303在焊接过程中,于第一焊缝301焊接完成后、第二焊缝303焊接前进行预热焊接,即预热焊缝303熔合覆盖在第一焊缝301外,而第二焊缝302熔合覆盖在预热焊缝303外。其中,该预热焊缝303与第一焊缝301至少部分重合,以及,该预热焊缝303与第二焊缝302之间至少部分重合。可减少了熔池内部气孔,并优化焊缝表面形态,进一步提高箔材1与盖板2的焊接质量。
本发明的箔材1与盖板2的焊接采用激光焊接机进行激光焊接,其中的激光焊接机包括激光发生器、高精度振镜、场镜、激光控制系统,工作时由激光发生器产生激光并通过高精度振镜偏转、场镜聚焦后产生需要的轨迹进行焊接。该焊接的具体操作请参阅图5所示,包括如下步骤:
S1、将箔材1压紧贴合在盖板2上,设置场镜聚焦后的激光焦点位于箔材1的表面;
S2、在箔材1的表面焊接若干的第一焊缝301,再焊接第二焊缝302。其中,第一焊缝301的焊接速度为100-600mm/s,焊接功率为500-1500W;第二焊缝302的焊接速度为100-600mm/s,焊接功率为500-1500W。形成的第一焊缝301与第二焊缝302不平行,具有夹角。
S3、完成焊接,形成具有第一焊缝301和第二焊缝302的焊缝对箔材1和盖板2进行连接,下料。
进一步的,S2中,在焊接第二焊缝302前,采用激光4进行焊前预热,形成预热焊缝303。其中,焊前预热的速度为100-600mm/s,功率为500-2000W,预热完成的瞬时温度为30-120℃。预热焊缝303与第一焊缝301和第二焊缝302至少部分重合,即预热焊缝303与第一焊缝301至少部分重合,以及预热焊缝303与第二焊缝302至少部分重合。从而,形成具有第一焊缝301、预热焊缝303和第二焊缝302的焊缝对箔材1和盖板2进行连接。
激光焊接过程中,包括第一焊缝301、第二焊缝302和预热焊缝303的焊缝焊接轨迹包括但不限于填充、摆动(如螺旋、正弦、立8字、侧8字)等形式。
以下结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。
本发明的实施例中,对于焊接结构的检测方式采用断层检测方式,具体为:将焊接后的产品用固化剂固化后,从焊缝任意位置切开、抛光、腐蚀,再在高倍显微镜下观察断层状态。
其中,本发明的如下实施例中,断层检测的条件包括如下:
检测位置:熔池中间位置、焊缝左侧、焊缝右侧的位置进行断层检测。
腐蚀方式:40wt%氢氟酸,腐蚀时间2-5秒。
显微镜倍率:200倍。
实施例1
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:76层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1表面直接焊接形成一长条焊缝(即第二焊缝302),该焊缝的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1250W,形成熔池熔深为0.45mm、熔宽2.39mm的焊缝。
对焊接的焊缝结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图6a、图6b、图6c所示,观察结果显示熔池与箔材、盖板之间焊接后出现明显断层,左、右两侧断层数量均大于36层,超过总层数的47%。
实施例2
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:76层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1表面焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为800W;第一焊缝301的缝宽为0.4-0.6mm,熔深为0.2-0.3mm;焊前预热的速度为300mm/s,功率为1200W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1250W。请参阅图7所示,第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为30°。
形成熔池熔深为0.42mm、熔宽2.32mm的焊缝。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图8a、图8b、图8c所示,观察结果显示熔池与箔材、盖板之间焊接后左侧出现断层的数量20层,右侧出现断层的数量为23层,约为总层数的30%。
实施例3
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:76层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1表面焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为800W;第一焊缝301的缝宽为0.4-0.6mm,熔深为0.2-0.3mm;焊前预热的速度为300mm/s,功率为1200W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1250W。请参阅图9所示,第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为45°。
形成熔池熔深为0.48mm、熔宽2.40mm的焊缝。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图10a、图10b、图10c所示,观察结果显示熔池与箔材、盖板之间焊接后左侧出现断层的数量13层,右侧出现断层的数量7层,约为总层数的17%。
实施例4
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:76层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1表面焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为800W;第一焊缝301的缝宽为0.4-0.6mm,熔深为0.2-0.3mm;焊前预热的速度为300mm/s,功率为1200W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1250W。请参阅图11所示,第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为60°。
形成熔池熔深为0.45mm、熔宽2.32mm的焊缝。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图12a、图12b、图12c所示,观察结果显示熔池与箔材、盖板之间焊接后右侧出现断层,断层数量为6层,约为总层数的7.9%,左侧没有出现断层。
实施例5
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:76层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1表面焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为800W;第一焊缝301的缝宽为0.4-0.6mm,熔深为0.2-0.3mm;焊前预热的速度为300mm/s,功率为1200W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1250W。请参阅图13所示,第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。
形成熔池熔深为0.43mm、熔宽2.38mm的焊缝。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图14a、图14b、图14c所示,相应的左侧断层放大观察图、右侧断层放大观察图如图14d、图14e所示,观察结果显示熔池与箔材、盖板之间焊接后左、右两侧没有出现断层。
实施例6
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:50层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1与盖板2之间焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为800W;第一焊缝301的缝宽为0.1-0.3mm,熔深为0.18-0.25mm;焊前预热的速度为350mm/s,功率为500W,预热完成的瞬时温度为40-100℃;第二焊缝302的焊接速度为200mm/s,焊接功率为800W。且第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。
形成熔池熔深为0.47mm、熔宽2.39mm的焊缝。箔材与盖板的焊接结构的表面观察图如图15所示,观察结果显示表面没有严重的咬边、气孔,焊接熔池形成良好,熔池表面平整。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图16a、图16b、图16c所示,观察结果显示熔池内部有轻微气孔,气孔率为2.8%;熔池与箔材、盖板之间焊接后左、右两侧均没有出现断层。
实施例7
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:50层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1与盖板2之间焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为1000W;第一焊缝301的缝宽为0.4-0.6mm,熔深为0.2-0.3mm;焊前预热的速度为350mm/s,功率为1250W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为200mm/s,焊接功率为1150W。且第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。
形成熔池熔深为0.48mm、熔宽2.34mm的焊缝。箔材与盖板的焊接结构的表面观察图如图17所示,观察结果显示焊接表面没有严重的咬边、气孔,焊接熔池形成良好,熔池表面有轻微凸起。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图18a、图18b、图18c所示,观察结果显示熔池内部无气孔,熔池与箔材、盖板之间焊接后左、右两侧没有出现断层。
实施例8
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:76层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1与盖板2之间焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为850W;第一焊缝301的缝宽为0.1-0.3mm,熔深为0.18-0.25mm;焊前预热的速度为300mm/s,功率为1200W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1250W。且第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。
形成熔池熔深为0.43mm、熔宽2.74mm的焊缝。箔材与盖板的焊接结构的表面观察图如图19所示,观察结果显示表面没有严重的咬边、气孔,焊接熔池形成良好,熔池表面平整,熔池表面有轻微凸起。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图、气孔率观察图分别如图20a、图20b、图20c所示,观察结果显示熔池内部内部有轻微气孔,气孔率为1.67%,熔池与箔材、盖板之间焊接后左、右两侧均没有出现断层。
实施例9
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:76层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1与盖板2之间焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为1050W;第一焊缝301的缝宽为0.4-0.6mm,熔深为0.1-0.2mm;焊前预热的速度为300mm/s,功率为1600W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1700W。且第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。
形成熔池熔深为0.39mm、熔宽2.25mm的焊缝。箔材与盖板的焊接结构的表面观察图如图21所示,观察结果显示表面没有严重的咬边、气孔,焊接熔池形成良好,熔池表面平整,熔池表面有轻微凸起。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图、气孔率观察图分别如图22a、图22b、图22c所示,观察结果显示熔池内部有轻微气孔,气孔率为0.7%;熔池与箔材、盖板之间焊接后左、右两侧均没有出现断层。
实施例10
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:130层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1与盖板2之间焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为1000W;第一焊缝301的缝宽为0.1-0.3mm,熔深为0.18-0.25mm;焊前预热的速度为400mm/s,功率为1600W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1700W。且第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。
形成熔池熔深为0.33mm、熔宽2.3mm的焊缝。箔材与盖板的焊接结构的表面观察图如图23所示,观察结果显示表面没有严重的咬边、气孔,焊接熔池形成良好,熔池表面平整,熔池表面有轻微凸起。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图24a、图24b、图24c所示,观察结果显示熔池内部无气孔,熔池与箔材、盖板之间焊接后左、右两侧均没有出现断层。
实施例11
本实施例的箔材与盖板的焊接情况如下。
箔材层数:130层。
焊接方式:采用型号YLR-2000-SM的激光焊接机穿透焊接,在箔材1与盖板2之间焊接若干的第一焊缝301;再采用激光进行焊前预热,在第一焊缝301的表面形成预热焊缝303;再在预热焊缝303的表面焊接第二焊缝302。
其中,第一焊缝301的焊接速度为250mm/s,焊接功率为1100W;第一焊缝301的缝宽为0.4-0.6mm,熔深为0.1-0.2mm;焊前预热的速度为400mm/s,功率为1600W,预热完成的瞬时温度为60-120℃;第二焊缝302的焊接速度为300mm/s,焊接功率为1700W。且第一焊缝301与第二焊缝302的夹角为90°。
形成熔池熔深为0.3mm、熔宽2.3mm的焊缝。箔材与盖板的焊接结构的表面观察图如图25所示,观察结果显示表面没有严重的咬边、气孔,焊接熔池形成良好,熔池表面有轻微凸起。对焊接的结构进行断层检测,焊接结构的熔池观察图、左侧断层观察图、右侧断层观察图分别如图26a、图26b、图26c所示,观察结果显示熔池内部有轻微气孔,气孔率为0.5%;熔池与箔材、盖板之间焊接后左、右两侧均没有出现断层。
以上实施例仅为本发明的较优实施例,仅在于对本发明的技术方案作进一步详细的描述,但上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例,本发明的保护范围及实施方式不限于此,任何未脱离本发明精神实质及原理上所做的变更、组合、删除、替换或修改等均将包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种箔材与盖板的焊接结构,其特征在于,包括箔材与盖板,以及连接所述箔材与所述盖板的焊缝;所述焊缝包括若干第一焊缝,以及位于所述第一焊缝外表面的第二焊缝;
所述第一焊缝与所述第二焊缝不平行,具有夹角。
2.根据权利要求1所述的一种箔材与盖板的焊接结构,其特征在于,所述第一焊缝与所述第二焊缝的夹角为60-90°。
3.根据权利要求1所述的一种箔材与盖板的焊接结构,其特征在于,所述第一焊缝的缝宽为0.1-1.0mm,熔深为0.1-1.0mm。
4.根据权利要求1所述的一种箔材与盖板的焊接结构,其特征在于,所述箔材为层数在140层以内的多层箔材。
5.根据权利要求1-4任一项所述的箔材与盖板的焊接结构,其特征在于,所述焊缝还包括位于所述第一焊缝和所述第二焊缝间的预热焊缝;所述预热焊缝与所述第一焊缝和所述第二焊缝至少部分重合。
6.一种箔材与盖板的焊接方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、将箔材压紧贴合在盖板上;
S2、在所述箔材的表面焊接若干的第一焊缝,再焊接第二焊缝,形成如权利要求1-4任一项所述的箔材与盖板的焊接结构;
S3、完成焊接,下料。
7.根据权利要求6所述的焊接方法,其特征在于,所述第一焊缝的焊接采用激光焊接,焊接速度为100-600mm/s,焊接功率为500-1500W。
8.根据权利要求6所述的焊接方法,其特征在于,所述第二焊缝的焊接采用激光焊接,焊接速度为100-600mm/s,焊接功率为500-2000W。
9.根据权利要求6-8任一项所述的焊接方法,其特征在于,S2中,焊接所述第二焊缝前,采用激光进行焊前预热,形成预热焊缝;所述预热焊缝与所述第一焊缝和所述第二焊缝至少部分重合。
10.根据权利要求9所述的焊接方法,其特征在于,所述焊前预热的速度为100-600mm/s,功率为500-1500W,预热完成的瞬时温度为30-120℃。
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