一种新能源汽车电池盒弧焊工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，该工艺包括以下步骤：第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材；第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。本发明专利技术一种新能源汽车电池盒弧焊工艺可以用更小的焊接电流一次性焊透更厚的试件，这样就可以极大地提高焊接生产率，还可以显著增加焊缝熔深，减少焊后工件热变形。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车电池盒弧焊工艺
本专利技术涉及材料焊接领域，尤其是一种新能源汽车电池盒弧焊工艺。
技术介绍
在高油价和低排放的双重背景下，发展新能源成为了低碳环保节能减排的必然选择，新能源汽车也得到了越来越多的关注。发展新能源汽车已经成为世界各国的共识，中国将其列入七大战略性新兴产业之中。电池作为混动和纯电动车的动力来源之一，在整车上承担着重要的作用。而电池盒则起着保证电池组安全和正常工作的关键作用。电池盒是新能源汽车动力电池的承载件，一般是安装在车体下部，主要用于保护锂电池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。传统车用电池盒采用钢板、铝合金等材料铸造。然后对表面进行喷涂处理。钢制电池盒是最原始的动力电池盒体材料，一般采用铸造钢板焊接而成。强度高、刚性高，质量重。表面需要进行防腐处理，使其在长期高温条件下仍具有较好的防腐效果。汽车电池盒采用铝合金材料具有易加工成型、高温耐腐蚀性、良好的传热性和导电性的特点。铝合金壳体(除壳盖外)可一次拉伸成形，相对于不锈钢，可以省去盒底焊接工艺，在进行焊接时就不会出现因为金属元素烧损而导致寒风质量下降等问题。随着汽车节能环保和轻量化发展，电池壳体材料也出现了玻纤增强复合材料、SMC片状材料、碳纤增强复合材料等多种轻量化的材料选择。电弧焊是利用电弧作为热源的熔焊方法，简称弧焊。电弧焊分：焊条电弧焊、螺柱焊、气体保护焊、埋弧焊和等离子弧焊等。弧焊以电弧作为热源，利用空气放电的物理现象，将电能转换为焊接所需的热能和机械能，从而达到连接金属的目的，它是应用最广泛、最重要的熔焊方法，占焊接生产总量的60％以上。焊条电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，它的原理是利用电弧放电(俗称电弧燃烧)所产生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。现有的焊接工艺存在焊接电流大、必须开坡口、焊接层数多等缺点，这些缺点严重制约了焊接生产效率的提高和生产成本的降低。因此，需要设计一种新能源汽车电池盒弧焊工艺及其生产工艺。
技术实现思路
为了克服现有技术中的缺陷，提供一种新能源汽车电池盒弧焊工艺及其生产工艺。本专利技术通过下述方案实现：一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，该工艺包括以下步骤：第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材；第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。在第一步中，所述预处理的具体步骤为铝合金材料表面进行除油并用流动的清水冲洗干净，然后再选用有机溶剂浸泡铝合金材料表面2-3min，之后刷至铝合金材料表面露出金属光泽，所述有机溶剂由体积比为2：1的丙酮和苯混合而成，然后用冷水冲洗及烘干。所述铝合金板材的厚度为5mm。在第二步中，进行交流脉冲双面电弧焊接的各项参数为：所述等离子焊枪喷嘴孔道比为2.8：3，等离子焊枪喷嘴高度为5mm，所述等离子焊枪钨极直径为3mm，所述等离子焊枪钨极内缩3mm，等离子弧保护气流量为10L/min；钨极氩弧保护气流量为10L/min，氩弧弧长为2mm，焊接速度为2mm/s。所述等离子弧保护气为纯氩气或氩气与氨气的混合气体；所述混合气体中氨气占混合气体的体积分数为0.3-0.5％。所述等离子弧焊枪的喷嘴为多孔，具体结构为该喷嘴包括中心孔和小孔，在所述中心孔周围均布有8个内径小于0.8mm的小孔。所述等离子弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为8-10mm，所述钨极氩弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为6-8mm。在第二步中，所述等离子弧焊枪的离子气流量为3L/min，焊接峰值电流为90A，焊接基值电流为56A。本专利技术的有益效果为：本专利技术一种新能源汽车电池盒弧焊工艺可以用更小的焊接电流一次性焊透更厚的试件，这样就可以极大地提高焊接生产率，还可以显著增加焊缝熔深，减少焊后工件热变形。具体实施方式下面对本专利技术优选的实施例进一步说明：实施例一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，该工艺包括以下步骤：第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材，所述铝合金板材的厚度为5mm；所述预处理的具体步骤为铝合金材料表面进行除油并用流动的清水冲洗干净，然后再选用有机溶剂浸泡铝合金材料表面2-3min，之后刷至铝合金材料表面露出金属光泽，所述有机溶剂由体积比为2：1的丙酮和苯混合而成，然后用冷水冲洗及烘干。第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。将两把焊枪连接于同一台焊接电源的两极，这样两个电弧就会串联起来工作。由此可见，本专利技术一种新能源汽车电池盒弧焊工艺采用双面弧焊增加熔深的效果是相当显著的。而且在双面电弧焊接过程中，由于在焊件两侧同时存在电弧加热，焊后工件热变形很小。在第二步中，进行交流脉冲双面电弧焊接的各项参数为：所述等离子焊枪喷嘴孔道比为2.8：3，等离子焊枪喷嘴高度为5mm，所述等离子焊枪钨极直径为3mm，所述等离子焊枪钨极内缩3mm，等离子弧保护气流量为10L/min；钨极氩弧保护气流量为10L/min，氩弧弧长为2mm，焊接速度为2mm/s。所述等离子弧保护气为纯氩气或氩气与氨气的混合气体；所述混合气体中氨气占混合气体的体积分数为0.3-0.5％。所述等离子弧焊枪的喷嘴为多孔，具体结构为该喷嘴包括中心孔和小孔，在所述中心孔周围均布有8个内径小于0.8mm的小孔。采用多孔喷嘴可以有效防止焊接过程中双弧的产生，可调焊接工艺区间较大。所述等离子弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为8-10mm，所述钨极氩弧焊枪与待焊接的铝合金板材的间距为6-8mm。在第二步中，所述等离子弧焊枪的离子气流量为3L/min，焊接峰值电流为90A，焊接基值电流为56A。本实施例采用的是交流脉冲电流，从本实施例的焊缝检测结果可知，焊缝熔合线的形状由束腰形扩展成几乎平行状态，熔池下塌也有轻微增加，这表明,在焊接速度一定的情况下，焊接电流或离子气流量增加，均能增加焊缝熔深。本实施例焊接时的脉冲平均电流仅为73A时，试件就被一次性焊透，电弧电压为32V。通常铝合金材料表面有一层致密的氧化膜,在焊接时,熔化金属以及处于高温下的铝合金很容易发生再氧化。采用本申请的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，由于电弧是在工件的两个侧面进行加热，为去除工件上下表面的氧化膜，也采用了交流电流。对比例1采用常规单面交流等离子弧焊接6mm厚铝合金板时，为实现一次性焊透，焊接电流达到300A，离子气流量为4～5L/min。对比例2采用常规单面交流脉冲钨极氩弧焊接2024铝合金，当板厚仅为2.5mm时，焊接峰值电流和基值电流已分别达到140A和52A，当板厚达到6mm时，焊前试件必须开坡口，而且焊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：/n第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材；/n第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
第一步、对待焊接的电池盒进行预处理，所述电池盒采用铝合金板材；
第二步、在所述铝合金板材的上下两面分别对应设置等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪，所述等离子弧焊枪和钨极氩弧焊枪均与焊接电源对应电连接，采用交流脉冲双面电弧焊接方法在平焊位置进行焊接。


2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于：在第一步中，所述预处理的具体步骤为铝合金材料表面进行除油并用流动的清水冲洗干净，然后再选用有机溶剂浸泡铝合金材料表面2-3min，之后刷至铝合金材料表面露出金属光泽，所述有机溶剂由体积比为2：1的丙酮和苯混合而成，然后用冷水冲洗及烘干。


3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于：所述铝合金板材的厚度为5mm。


4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池盒弧焊工艺，其特征在于，在第二步中，进行交流脉冲双面电弧焊接的各项参数为：所述等离子焊枪喷嘴孔道比为2.8：3，等离子焊枪喷嘴高度为5mm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朋，
申请(专利权)人：南京南方联成汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32