一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺制造技术

一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，涉及一种激光焊接工艺，包括以下过程：在干净的实验环境下通过丙酮对板材表面进行处理，然后将板材搭接置于激光焊接工作台上，使用PLC控制面板调整夹具位置将试件夹紧，并且调整离焦量为0，通过激光控制系统完成焊接参数的调整和焊接过程；其夹具为铜杯压紧装置，并带有输送保护气的气道，铜杯压紧装置夹持待焊接部位周边，并且提供保护气，在焊接过程中能够吹出保护气保护焊接部位；实验材料搭接放置顺序为镀镍铜在上，6系铝合金在下。本发明专利技术通过采用单模激光焊接工艺，在焊接过程中调整各种焊接工艺参数及改善工艺环境，确保焊点成形良好，无宏观缺陷，各方面性能达到生产应用标准，使之应用于实际生产之中。使之应用于实际生产之中。使之应用于实际生产之中。

【技术实现步骤摘要】
一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺


[0001]本专利技术涉及一种激光焊接工艺，特别是涉及一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺。

技术介绍

[0002]新能源锂电池的极耳焊接中，常用镀镍铜、铜、铝，这三种材料作为电池极耳进行焊接，传统的焊接方式采用的是超声波焊接，但是超声波焊后会出现虚焊、毛刺、拉力不稳定、放电电流不稳定、电阻过大等缺陷。超声波焊接采用材料接触式加工，这对材料表面平行度、平整度提出了很高的要求，这导致了无法稳定加工。因此，近年来很多生产厂家使用激光焊接工艺来代替超声波焊接。
[0003]激光焊接具有能量密度高、焊接速度快、热影响区小、焊缝深宽比大、变形小及易于实现自动化等优点，已经被广泛应用于各行各业。尤其是近年来我国汽车行业和新能源行业的良好发展，激光焊接的应用呈现了爆发式的增长。
[0004]在电池极耳的焊接材料中，根据电池电压的要求，在串并联的极耳焊接中不仅有同种材料的焊接，也有异种材料的焊接，因此研究镀镍铜和6系铝合金的激光焊接工艺对实际生产具有很大的理论与实用价值。
[0005]因为镀镍铜和铝合金的反射率不同，所适用的工艺参数也有很大差异，所以工艺参数是绝定特种材料焊接质量的重要指标。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，本专利技术通过采用单模激光焊接工艺，在焊接过程中调整各种焊接工艺参数及改善工艺环境，确保焊点成形良好，无宏观缺陷，各方面性能达到生产应用标准，使之应用于实际生产之中。<br/>[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，所述工艺包括以下过程：在干净的实验环境下通过丙酮对板材表面进行处理，保证板材表面干净无污染，然后将板材搭接置于激光焊接工作台上，使用PLC控制面板调整夹具位置将试件夹紧，调整振镜头的位置使激光焊接处位于待焊接部位，并且调整离焦量为0，通过激光控制系统完成焊接参数的调整和焊接过程；其夹具为铜杯压紧装置，并带有输送保护气的气道，铜杯压紧装置夹持待焊接部位周边，并且提供保护气，在焊接过程中能够吹出保护气保护焊接部位；实验材料搭接放置顺序为镀镍铜在上，6系铝合金在下；激光焊接参数为：激光功率750W-950W，焊接速度为100mm/s-300mm/s，离焦量为+1mm，焊接路径采用双曲线路径，采用氮气作为保护气。
[0008]所述的一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，所述夹具压紧焊接部位焊接，具体为：将实验材料放置在工作台上，通过PLC程序控制铜杯移动到焊接部位进行压紧，并控制保护气的输出，通过激光控制系统调整参数后下达焊接命令，完成一次焊接过程。
[0009]所述的一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，所述采用双曲线路径焊接，焊接激光沿正弦曲线的路径进行正弦摆动焊接。
[0010]所述的一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，所述PLC控制面板调整铜杯中心位置并压紧，调整激光器振镜头的距离使离焦量为+1mm，并调整位置使激光处于待焊位置，通过激光控制系统完成参数调整和焊接过程。
[0011]所述的一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，所述焊接镀镍铜厚度为0.2mm，6系铝合金厚度为0.4mm。
[0012]所述的一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，所述夹具为铜杯压紧机构的焊接，具体为：将实验材料放置在工作台上，通过PLC程序控制铜杯移动到焊接部位并进行压紧，在焊接过程中通过PLC下达吹气指令。
[0013]所述的一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，所述焊接单模激光器型号为MFSC-2000C-BJW3.0。
[0014]本专利技术的优点与效果是：本专利技术通过采用单模激光焊接工艺，在焊接过程中调整各种焊接工艺参数及改善工艺环境，确保焊点成形良好，无宏观缺陷，各方面性能达到生产应用标准。因为铜为高反射率材料，焊接难度很大，所以焊接过程中所需要的焊接参数会与其他搭接方式有所不同。
[0015]本专利技术采用的此种焊接方法及工艺，可以解决此种镀镍铜与6系铝合金应用于生产过程中极耳串并联端的焊接问题，保证此类焊接接头的质量。
附图说明
[0016]图1为本专利技术材料搭接焊形式示意图；图2为本专利技术完成焊接后材料焊接效果照片。
具体实施方式
[0017]下面结合附图所示实施例对本专利技术进行详细说明。
[0018]图1为本专利技术材料搭接示意图，并标注了焊接轨迹，图中的焊接路径为双曲线。图2为实施例材料完成焊接后，材料焊接效果图。
[0019]为了更清楚的说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述所需要使用的附图作简单的介绍，且描述中的附图仅是本专利技术中一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]在下文的描述中，给出大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0021]本专利技术提供了一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，其中镀镍铜尺寸为45mm*38mm*0.2mm，6系铝合金尺寸为45mm*38mm*0.4mm，其实施过程如下：1、将镀镍铜薄板与6系铝合金薄板进行焊前表面清洁处理：使用丙酮清洁待焊部位，保证待焊部位干净无污染，减少焊接时产生的缺陷；
2、将镀镍铜与6系铝合金以搭接的形式放置在工作台上，保证镀镍铜在上，6系铝合金在下，搭接重叠部分宽度为20mm，用铜杯压紧保证材料之间没有空隙；3、激光离焦量为+1mm，焊接功率为800W，焊接速度为150mm/s，焊接路径为双曲线，即延正弦曲线路径，振镜头进行正弦摆动焊接。
[0022]4、通过激光控制系统调整焊接功率、焊接速度、焊接路径，通过PLC控制铜杯，保证压紧位置的中心点与焊接路径的中心点在同一位置，校对位置的过程中开启激光器的红光预览，便于调节；5、在激光控制系统上画出焊接路径，调节焊接功率为1000W，焊接速度为220mm/s。
[0023]6、通过PLC程序调节铜杯并压紧，通过激光控制系统发送焊接指令，完成一次焊接。
[0024]7、本实施例焊接后，得到的焊缝如图2所示，焊缝的拉剪强度为30N/mm，超过产品合格要求（25N/mm）。焊缝匀称、美观。
[0025]以上对本专利技术的实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定的实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本专利技术技术方案范围情况下，都可以利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本专利技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本专利技术的实质内容。因此，凡是未脱离本专利技术技术方案的内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所做的任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，其特征在于，所述工艺包括以下过程：在干净的实验环境下通过丙酮对板材表面进行处理，保证板材表面干净无污染，然后将板材搭接置于激光焊接工作台上，使用PLC控制面板调整夹具位置将试件夹紧，调整振镜头的位置使激光焊接处位于待焊接部位，并且调整离焦量为0，通过激光控制系统完成焊接参数的调整和焊接过程；其夹具为铜杯压紧装置，并带有输送保护气的气道，铜杯压紧装置夹持待焊接部位周边，并且提供保护气，在焊接过程中能够吹出保护气保护焊接部位；实验材料搭接放置顺序为镀镍铜在上，6系铝合金在下；激光焊接参数为：激光功率750W-950W，焊接速度为100mm/s-300mm/s，离焦量为+1mm，焊接路径采用双曲线路径，采用氮气作为保护气。2.根据权利要求1所述的一种镀镍铜与6系铝合金的单模激光焊接工艺，其特征在于，所述夹具压紧焊接部位焊接，具体为：将实验材料放置在工作台上，通过PLC程序控制铜杯移动到焊接部位进行压紧，并控制保护气的输出，通过激光控制系统调整参数后下达焊接命令...

【专利技术属性】
技术研发人员：许广伟，叶海青，刘增卫，
申请(专利权)人：上海思客琦自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：