超薄不锈钢壳体的密封方法技术

本发明专利技术公开了本发明专利技术一种超薄不锈钢壳体的密封方法，包括以下步骤：步骤1：组装超薄不锈钢壳体和盖板，超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板的重叠区形成待焊区域；步骤2：使用夹具将超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板压紧固定；步骤3：选择焊接设备，焊接设备包括激光器，激光器采用调制脉冲模式的输出波形，激光器功率为150～300W；步骤4：参数设置，焊接设备的焊接峰值功率值设置在100～150W，占空比为8％～15％，出光频率为0～5000HZ；步骤5：设置焊接轨迹，焊接轨迹起始于待焊区域的拐角处，并沿逆时针方向形成闭环；步骤6：完成焊接，进行焊后检测。本发明专利技术采用调制脉冲模式的激光，可以有效降低热输入，减小焊接变形，并且由于其频率非常高，因此可以等到较大的焊接速度。

Sealing method of ultra thin stainless steel shell

【技术实现步骤摘要】
超薄不锈钢壳体的密封方法
本专利技术属于材料加工
，具体涉及一种超薄不锈钢壳体的密封方法。
技术介绍
超薄不锈钢壳体具有强度高、耐蚀性好、易于加工、质量轻等优点，在锂电池、燃料电池的封装领域，应用前景非常大。如图1所示的超薄不锈钢壳体，其中部具有向内凹的方形凹槽，四周有向外延伸的法兰边，法兰边的转角处呈圆弧过渡。对于超薄不锈钢壳体的密封，目前主要采用激光焊接的方式。激光焊接具有成形质量好、热影响区小、工件变形量小、后续加工量少、灵活性高等优点，非常适用于金属薄板的焊接成形。目前，金属薄板的激光焊接方法主要有连续焊接方式和脉冲焊接方式。在连续焊接方式当中，分热导焊和深熔焊，这两种焊接方式的热输入量都非常大，在焊接时，会导致工件严重变形，对于精度要求极高的电子产品，变形较大的锂电池是无法接受的。在脉冲焊接方式中，虽然其热输入较低，但是其在低峰值功率的输出条件下，输出精度不够，无法满足超薄板焊接的要求；另外，脉冲模式下，受限于激光器的频率，无法达到较高的焊接速度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种超薄不锈钢壳体的密封方法。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本专利技术一种超薄不锈钢壳体的密封方法，包括以下步骤：步骤1：组装超薄不锈钢壳体和盖板，超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板的重叠区形成待焊区域；步骤2：使用夹具将超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板压紧固定；步骤3：选择焊接设备，焊接设备包括激光器，所述激光器采用调制脉冲模式的输出波形，激光器功率为150～300W；步骤4：参数设置，焊接设备的焊接峰值功率值设置在100～150W，占空比为8％～15％，出光频率为0～5000HZ；步骤5：设置焊接轨迹，焊接轨迹起始于待焊区域的拐角处，并沿逆时针方向形成闭环；步骤6：完成焊接，进行焊后检测。进一步的，在步骤1中，超薄不锈钢壳体采用冲压方法在中部形成方形凹槽以及平整的法兰边，盖板覆盖凹槽并与法兰边重叠连接形成所述待焊区域。进一步的，在步骤2中，所述夹具包括垫块和设置在所述垫块上方的压块，在所述垫块的中部设有壳体容纳腔，在所述压块中部对应所述壳体容纳腔设有穿孔；所述超薄不锈钢壳体的方形凹槽容纳在所述壳体容纳腔内，所述法兰边搭设在所述壳体容纳腔的上方边沿，并通过所述压块将法兰边和盖板压紧固定。进一步的，所述壳体的方形凹槽的下侧面和两个侧面与所述壳体容纳腔的内壁之间保持有间隙，所述壳体的方形凹槽的另外两个侧面与所述壳体容纳腔的内壁接触；在所述垫块上设有与所述壳体容纳腔贯通的避空槽、保护气入口和保护气出口。进一步的，所述避空槽为阶梯状开口，所述避空槽设于与所述壳体的方形凹槽的侧面相接触的所述壳体容纳腔的内壁上方；所述保护气入口沿竖直方向设置在所述垫块上并与所述壳体容纳腔贯通；所述保护气出口沿水平方向设置在所述垫块上并贯通与所述方形凹槽的侧面相接触的所述壳体容纳腔的内壁；在所述垫块内沿水平方向还设有推块。进一步的，所述焊接设备还包括传输光纤、激光出射头和运动平台；激光器通过传输光纤与激光出射头连接，夹具及待焊的壳体和盖板放置在运动平台上，激光出射头沿竖直方向设在运动平台上方；传输光纤芯径为50～100um；激光出射头中的准直镜焦距为100～250mm，聚焦镜焦距为100～250mm；激光出射头上装有同轴吹气装置。进一步的，所述激光器功率为150W，所述传输光纤芯径为50um，激光出射头中的准直镜焦距为250mm，聚焦镜焦距为150mm。进一步的，焊接设备的焊接峰值功率值设置在110W，占空比为10％，出光频率为1800HZ。进一步的，在步骤4中，参数设置还包括：焊接速度0～100mm/s；离焦量-0.5～+0.5mm；正面吹气流量8L/min，背面吹气流量8L/min。进一步的，焊接速度为50mm/s，离焦量为0mm。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用调制脉冲模式的激光，可以有效降低热输入，减小焊接变形，并且由于其频率非常高，因此可以等到较大的焊接速度。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术超薄不锈钢壳体的立体图。图2为本专利技术超薄不锈钢壳体与盖板组装后的剖视图。图3为本专利技术超薄不锈钢壳体的密封方法采用的夹具立体图。图4为图3中夹具的剖视图。图5为焊接设备示意图。图6为本专利技术超薄不锈钢壳体的密封方法采用的激光器调制脉冲波形图。图7为本专利技术超薄不锈钢壳体的密封方法之焊缝轨迹示意图。图8为采用本专利技术超薄不锈钢壳体的密封方法得到的焊缝外观图。图9为采用本专利技术超薄不锈钢壳体的密封方法得到的焊缝截面图。图中，1为壳体，11为方形凹槽，12为法兰边，2为盖板，3为夹具，4为焊接设备，30为垫块，31为压块，32为壳体容纳腔，33为避空槽，34为保护气入口，35为穿孔，36为推块，41为激光器，42为传输光纤，43为激光出射头，44为运动平台。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例,附图中给出了本专利技术的较佳实施例。本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。基于本专利技术中的实施例，本领域普通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，都属于本专利技术保护的范围。实施方式一：本专利技术一种超薄不锈钢壳体1的密封方法，针对的壳体1结构如图1所示，其中部具有向内凹的方形凹槽11，四周有向外延伸的法兰边12，法兰边12的转角处呈圆弧过渡。密封方法包括以下步骤：步骤1：组装超薄不锈钢壳体1和盖板2，如图2所示，超薄不锈钢壳体1的法兰边12和盖板2的重叠区形成待焊区域。在本实施方式中，盖板2覆盖壳体1的方形凹槽11形成的开口以进行密封，盖板2的形状和大小与壳体1的上端面整体形状和大小相匹配，即组装后，当盖板2覆盖到壳体1上时，盖板2的边沿刚好与法兰边12的外沿齐平，在盖板2和法兰边12的重叠区进行穿透焊接，从而实现密封。步骤2：使用夹具3将超薄不锈钢壳体1的法兰边12和盖板2压紧固定。步骤3：选择焊接设备4，焊接设备4包括激光器41，激光器41采用调制脉冲模式的输出波形，激光器41功率为150～300W。通过调制脉冲模式的激光，能够实现高质、高效的超薄不锈钢壳体1焊接。步骤4：参数设置，焊接设备4的焊接峰值功率值设置在100～150W，占空比为8％～15％，出光频率为0～5000HZ。步骤5：设置焊接轨迹，焊接轨迹起始于待焊区域的拐角处，并沿逆时针方向形成闭环。步骤6：完成焊接，进行焊后检测。本专利技术采用调制脉冲模式的激光，可以有效降低热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超薄不锈钢壳体的密封方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：组装超薄不锈钢壳体和盖板，超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板的重叠区形成待焊区域；/n步骤2：使用夹具将超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板压紧固定；/n步骤3：选择焊接设备，焊接设备包括激光器，所述激光器采用调制脉冲模式的输出波形，激光器功率为150～300W；/n步骤4：参数设置，焊接设备的焊接峰值功率值设置在100～150W，占空比为8％～15％，出光频率为0～5000HZ；/n步骤5：设置焊接轨迹，焊接轨迹起始于待焊区域的拐角处，并沿逆时针方向形成闭环；/n步骤6：完成焊接，进行焊后检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种超薄不锈钢壳体的密封方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：组装超薄不锈钢壳体和盖板，超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板的重叠区形成待焊区域；
步骤2：使用夹具将超薄不锈钢壳体的法兰边和盖板压紧固定；
步骤3：选择焊接设备，焊接设备包括激光器，所述激光器采用调制脉冲模式的输出波形，激光器功率为150～300W；
步骤4：参数设置，焊接设备的焊接峰值功率值设置在100～150W，占空比为8％～15％，出光频率为0～5000HZ；
步骤5：设置焊接轨迹，焊接轨迹起始于待焊区域的拐角处，并沿逆时针方向形成闭环；
步骤6：完成焊接，进行焊后检测。


2.根据权利要求1所述的超薄不锈钢壳体的密封方法，其特征在于，在步骤1中，超薄不锈钢壳体采用冲压方法在中部形成方形凹槽以及平整的法兰边，盖板覆盖凹槽并与法兰边重叠连接形成所述待焊区域。


3.根据权利要求2所述的超薄不锈钢壳体的密封方法，其特征在于，在步骤2中，所述夹具包括垫块和设置在所述垫块上方的压块，在所述垫块的中部设有壳体容纳腔，在所述压块中部对应所述壳体容纳腔设有穿孔；所述超薄不锈钢壳体的方形凹槽容纳在所述壳体容纳腔内，所述法兰边搭设在所述壳体容纳腔的上方边沿，并通过所述压块将法兰边和盖板压紧固定。


4.根据权利要求3所述的超薄不锈钢壳体的密封方法，其特征在于，所述壳体的方形凹槽的下侧面和两个侧面与所述壳体容纳腔的内壁之间保持有间隙，所述壳体的方形凹槽的另外两个侧面与所述壳体容纳腔的内壁接触；在所述垫块上设有与所述壳体容纳腔贯通的避空槽、保护气入口和保护气出口。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继国，冯伟贤，胡勇，刘昊，雷鹏飞，徐作斌，高云峰，
申请(专利权)人：大族激光科技产业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44