不锈钢电池外壳焊接工艺的改进方案.PDF

36 ·工艺与新技术 · 焊接技术 第 39卷第 6期 2010年 6月 文章编号：1002—025X(2010)06—0036—04 不 锈 钢 电池 外 壳 焊 接 工 艺 的 改 进 牛长冬，秦永旭 (中国电子科技集 团公司 第十八研究所 ，天津 300381) 摘要 ：针对某型号 电池在用户激活时贮液器与下壳体 的焊缝开裂导致 电池失效的原 因进行分析后 ，对原有工艺进行 了相应的改进 ，确 定了用钨极氩弧焊代替激光焊，并重新确定了焊接工艺及相关参数 ，同时对原焊接夹具进行优化设计 ．并对模拟焊接产品进行了相应 的水压强度测试 ，解决 了因焊缝强度不足导致 电池失效的问题。试验证明，该工艺改进后 ，电池外壳焊缝强度有 了明显的提高．电池 经过各种条件 -刹试．完全符合技术要求。 关键词 ：电池外壳；钨极氩弧焊 ；工艺改进；焊缝强度 中图分类号 ：TG444．74 文献标志码 ：B 比，决定采取钨极氩弧焊来代替原来的激光焊。与激 0 前言 光焊相 比，钨极氩弧焊具有焊缝宽度较大、焊缝金属 某型号电池是于 2005年 自主研发的新型一次性 致密 、对于焊接部件的精度要求相对较低等优点，在 电池，2006年交付用户 100组使用，但在用户测试 航空、航天、化工设备等机械制造业 中都有广泛 的 过程中，有 1组电池因在激活时贮液器与下壳体的焊 应用 ，其最大 的缺点就是发热量大 ，容易对 电池 内 缝开裂导致电池失效。 部结构造成损害。因此 ，在传统氩弧焊焊接工艺的基 础上 ，就必须采取有效的措施 以解决焊接发热量大的 1 原有焊接工艺及存在的问题 问题。为此 ，首先对焊接夹具进行 了改进，加装了循 原来采用激光焊工艺 ，主要是考虑到激光焊具有 环水冷却系统 ，以减小电池在焊接过程中所受的热 焊缝宽度小 ，热影响区小 ，易实现 自动化等优点，不 量 ：其次是为降低成本．先进行焊接模拟电池 ，最后 会对电池产生不利的影响。但是其主要缺点是对焊接 再在产品电池上实施焊接。 位置要求非常精确 ，必须在激光束的聚焦范围内，焊 件使用夹具时，必须保证焊件的焊接位置与激光束将 3 焊接结构及焊接过程 冲击的焊点对齐 。 电池主要结构分为4部分 ，分别为上壳体、贮液 对于电池在激活时出现焊缝开裂的现象 ，经过对 器 、单体电堆和下壳体 ，还有加热带和温度传感器 电池的解剖及深入分析 ，得 出其原因是焊缝强度较 等。主要结构如图 1所示 。 低。由于电池上 、下壳体材质为 1Crl8Ni9Ti不锈钢 ， 通过钣金冲压而成。而现有冲压工艺不够稳定 ，导致 焊接件没达到激光焊接所要求的零部件精度 ，而激光 焊接的焊缝宽度又小 ，使得焊接位置不能一直保持与 ◆ 激光束焦点对齐，造成局部焊缝偏离焊接位置而产生 上壳体 贮液器 单体电堆 下壳体 “假焊” 图l 某 电池主要结构部件 2 解决方案 上壳体、贮液器和下壳体材质均为不锈钢 ，其中 为解决此问题 ，通过讨论及对多种焊接工艺对 上 、下壳体为钣金冲压而成 ，上壳体厚度为 0．8mm，