A soldagem a laser é atualmente o principal método de soldagem de bateria de alta qualidade.

A soldagem a laser é um processo no qual um feixe de laser de alta energia irradia a peça de trabalho, de modo que a temperatura de trabalho aumenta acentuadamente, a peça de trabalho é derretida e reconectada para formar uma conexão permanente, e a resistência ao cisalhamento e a resistência ao rasgo da soldagem a laser são relativamente boas . A qualidade da soldagem da bateria, sua condutividade elétrica, resistência, estanqueidade ao ar, fadiga do metal e resistência à corrosão são critérios de avaliação típicos para a qualidade da soldagem.

Existem muitos fatores que afetam a qualidade da soldagem a laser, alguns dos quais são extremamente voláteis e apresentam instabilidade considerável. Como definir e controlar corretamente esses parâmetros para que possam ser controlados dentro de uma faixa adequada no processo de soldagem a laser contínua de alta velocidade para garantir a confiabilidade e estabilidade da qualidade da soldagem e formação da solda está relacionado à praticidade da tecnologia de soldagem a laser, importante questão da industrialização.

Os principais fatores que afetam a qualidade da soldagem a laser são divididos em três aspectos: equipamento de soldagem, condição da peça e parâmetros do processo.

1. Equipamento de soldagem

Os requisitos mais importantes para a qualidade do laser são o modo de feixe e a potência de saída e sua estabilidade. O modo de feixe é o principal indicador da qualidade do feixe. Quanto menor a ordem do modo de feixe, melhor o desempenho de focagem do feixe, quanto menor o ponto, maior a densidade de potência sob a mesma potência do laser e maior a profundidade e largura de a solda. Geralmente, o modo fundamental ou modo de baixa ordem é necessário, caso contrário, é difícil atender aos requisitos de soldagem a laser de alta qualidade. Atualmente, a qualidade do feixe de laser e a estabilidade da potência de saída do HGLASER são bastante altas e não se tornarão um problema na soldagem a laser.

O fator mais importante que afeta a qualidade da soldagem no sistema óptico é a lente de focagem. A distância focal usada é geralmente entre 127 mm e 200 mm. Uma distância focal pequena é boa para reduzir o diâmetro do ponto de cintura do feixe focalizado, mas se for muito pequeno, é fácil de ser contaminado e respingado durante o processo de soldagem.

Quanto menor o comprimento de onda, maior a taxa de absorção; geralmente, materiais com boa condutividade têm alta refletividade. Para lasers YAG, a refletividade da prata é 96%, alumínio é 92%, cobre é 90% e ferro é 60%. Quanto maior a temperatura, maior a taxa de absorção, que é linear; geralmente, revestir a superfície com fosfato, negro de fumo, grafite, etc., pode melhorar a taxa de absorção.

2. Condição da peça de trabalho

A soldagem a laser requer que a borda da peça de trabalho seja processada, a montagem tem alta precisão, o ponto e a solda são estritamente alinhados e a precisão de montagem original da peça de trabalho e o alinhamento do ponto não podem ser alterados durante o processo de soldagem devido a deformação térmica de soldagem. Isso ocorre porque o ponto do laser é pequeno e a costura de soldagem é estreita. Geralmente, nenhum metal de adição é adicionado. Se a folga for muito grande se a montagem não for rigorosa, o feixe pode passar pela folga e não pode derreter o metal base, ou causar rebaixamento e depressão óbvios, como o desvio do ponto para a costura. Se for muito grande, pode causar fusão incompleta ou penetração incompleta.

Portanto, em geral, a folga de montagem de topo das placas e o desvio do alinhamento do ponto não devem ser maiores que 0,1 mm, e o lado errado não deve ser maior que 0,2 mm. Na produção real, às vezes a tecnologia de soldagem a laser não pode ser usada porque esses requisitos não podem ser atendidos. Para obter um bom efeito de soldagem, a folga de topo e a folga de sobreposição permitidas devem ser controladas dentro de 10% da espessura da chapa.

A soldagem a laser bem-sucedida requer contato próximo entre os substratos que estão sendo soldados, o que requer um aperto cuidadoso das peças para obter melhores resultados. Isso é difícil de fazer bem em substratos de abas finas, que são propensos ao desalinhamento de dobras, especialmente se as abas estiverem incorporadas em módulos ou conjuntos de bateria grandes.

3. Parâmetros de soldagem

(1) Influência no modo de soldagem a laser e no estabilizador de formação da costura de soldagem O parâmetro de soldagem mais importante é a densidade de potência do ponto do laser, que tem a seguinte influência no modo de soldagem e na estabilidade da formação da costura de soldagem: como a potência do ponto do laser densidade aumenta de pequeno para grande A ordem é soldagem de condução térmica estável, soldagem de modo instável e soldagem de penetração profunda estável.

(2) Na faixa de soldagem de penetração profunda, a influência dos parâmetros de soldagem na profundidade de penetração: na faixa de soldagem de penetração profunda estável, quanto maior a potência do laser, maior a profundidade de penetração, que é de cerca de 0,7 potência; e quanto maior a potência velocidade de soldagem se torna , quanto mais rasa a penetração. Sob certa potência do laser e velocidade de soldagem, quando o foco está na melhor posição, a profundidade de penetração é a maior e, quando se desvia dessa posição, a profundidade de penetração diminui, e até se torna soldagem instável de modo ou soldagem por condução térmica estável.

(3) Influência do gás de proteção, a principal função do gás de proteção é proteger a peça de trabalho da oxidação durante o processo de soldagem; proteger a lente de focagem da contaminação por vapor de metal e pulverização de gotículas de líquido; dissipar o plasma gerado por alta potência soldagem a laser; para resfriar a peça de trabalho, reduzindo a zona afetada pelo calor.

(4) Análise de monitorabilidade de cada parâmetro: Entre os quatro parâmetros de soldagem, a velocidade de soldagem e o fluxo de gás de proteção são parâmetros fáceis de monitorar e manter estáveis, enquanto a potência do laser e a posição do foco são os que podem oscilar durante o processo de soldagem e são difícil de monitorar.

Embora a saída de potência do laser do laser seja altamente estável e fácil de monitorar, a potência do laser que atinge a peça de trabalho variará devido a perdas no guia de luz e nos sistemas de foco, que estão relacionados à qualidade, idade e contaminação da superfície da óptica. A posição do foco do feixe é um dos parâmetros de soldagem que tem grande influência na qualidade da soldagem e é o mais difícil de monitorar e controlar.