【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池焊接技术测试。
技术介绍
1、动力电池是新能源汽车的储能装置，它由多个小电池模块以电极柱相连的方式组成，巴片是搭接在两个电极柱表面的金属片，激光焊接装置通过向巴片发射激光并画出环形，使巴片和电极柱局部融透或融化，并且在不添加其他材料的情况下形成一个环形焊缝，进而巴片和电极柱固定在一起。其中，焊接质量对于动力电池的使用安全和性能有着重要影响。为了检测焊接质量，可以对焊接零件进行抽检，通过切割机切出焊缝断面，用磨抛机对断面进行打磨抛光，用化学试剂对断面进行腐蚀，用显微镜观察断面的宏观金相状态，随后测量焊缝熔深熔宽尺寸，若尺寸大于某数值，则被认为该样品的焊接质量合格。然而，该检测过程涉及的步骤较繁琐，并且是通过测量个别焊缝位置的断面的熔深熔宽尺寸来判断整体焊缝的焊接质量，焊缝其他位置断面与该断面的熔深熔宽尺寸不一定有直接关联，对焊接质量的判断存在局限性。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决现有电极柱与巴片的连接检测采用对断面进行宏观金相状态观察的方式实现，存在步骤繁琐、效率低的问题，现提供了一种电极柱环形焊缝质量检测方法。
2、本专利技术所述一种电极柱环形焊缝质量检测方法，包括：
3、步骤一、采集待检测的电池和巴片焊缝的三维尺寸和材料；
4、步骤二、利用所述三维尺寸和材料建立电池和巴片焊接的三维模型；
5、步骤三、对所述的三维模型进行拉力测试仿真，获取三维模型焊缝处的最大米赛斯应力值大于或等于材料极限强度时对应的测试拉
6、所述焊缝最大米赛斯应力为环形焊缝所有点的米赛斯应力的最大值；
7、步骤四、设置系数n，利用拉力nf1对待检测的电池和所连接巴片之间的焊缝进行抽样测试，实现对电极柱环形焊缝质量检测，其中，0＜n＜1。
8、进一步地，本专利技术中，步骤二中，利用所述三维尺寸和材料建立电池和巴片焊接的三维模型的方法为：
9、利用电池和巴片焊缝的三维尺寸和材料分别建立电池和巴片的三维模型，并在所述电池和巴片的三维模型之间设置尺寸与焊缝相同的空隙，在所述空隙内绘制空心柱体对焊缝进行模拟，获得电池与巴片焊接的三维模型。
10、进一步地，本专利技术中，所述空心柱体的壁厚与焊缝的熔宽的最小值w相同，空心柱体的内径与外径的一半与环形焊缝的内径与外径的一半形尺寸相同。
11、进一步地，本专利技术中，步骤三中，获取三维模型焊缝处的最大米赛斯应力值大于或等于材料极限强度时对应的拉力阈值f1的具体方法为：
12、步骤三一、在所述电池和巴片焊接的三维模型中的电极柱底面添加全位移约束，同时，向巴片均匀施加垂直于外表面的拉力f1，并通过有限元方法，计算所述三维模型焊缝处的最大米赛斯应力；
13、步骤三二、判断所述最大米赛斯应力是否大于或等于焊缝材料的极限强度值，若是，则确定拉力f1为拉力阈值，执行步骤五，否则，令f1＝f1+m，返回执行步骤三一，其中，步长m大于0。
14、进一步地，本专利技术中，步骤四中，n＝0.9。
15、进一步地，本专利技术中，步骤四中，利用步骤四确定的焊缝发生断裂的测试拉力对待检测的电池和所连接巴片之间的焊缝进行抽样测试的具体方法为：
16、使用液压拉力机拉力nf1沿着电极柱轴线，将电极柱和巴片向相反方向拉，如果巴片和电极柱的连接被拉断，则认为焊缝的整体焊接强度弱于熔宽大于或等于w时的焊接强度，判定为环形焊缝存在部分位置熔宽或者整体熔宽不达标，故判断该零件样品焊接质量不合格。
17、进一步地，本专利技术中，步骤四中，m＝5。
18、本专利技术采用软件仿真的方式建立带检测的电池与巴片的连接的三维模型，并对三维模型施加固定方向的力，对模型进行测试，计算三维模型焊缝处的最大米赛斯应力，并判断所述应力是否大于焊缝材料的强度极限，(所述焊缝材料与极柱和巴片材料相同)在考虑真实零件中可能存在气孔等不均匀结构，从而降低零件的强度，但对零件的导电效果没有明显的负面影响，所以可以根据经验将拉力机的拉力设为略小于f1的值作为实际测试值，这样有效的保证了测试结果的准确性，也有效的提高了测试的效率。
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1.一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，步骤二中，利用所述三维尺寸和材料建立电池和巴片焊接的三维模型的方法为：
3.根据权利要求1所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，所述空心柱体的壁厚与焊缝的熔宽的最小值w相同，空心柱体的内径与外径的一半与环形焊缝的内径与外径的一半形尺寸相同。
4.根据权利要求1所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，步骤三中，获取三维模型焊缝处的最大米赛斯应力值大于或等于材料极限强度时对应的拉力阈值F1的具体方法为：
5.根据权利要求4所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，步骤四中，n＝0.9。
6.根据权利要求1所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，步骤四中，利用步骤四确定的焊缝发生断裂的测试拉力对待检测的电池和所连接巴片之间的焊缝进行抽样测试的具体方法为：
7.根据权利要求4或5所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，步骤四中，m＝5。
【技术特征摘要】
1.一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，步骤二中，利用所述三维尺寸和材料建立电池和巴片焊接的三维模型的方法为：
3.根据权利要求1所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，所述空心柱体的壁厚与焊缝的熔宽的最小值w相同，空心柱体的内径与外径的一半与环形焊缝的内径与外径的一半形尺寸相同。
4.根据权利要求1所述的一种电极柱环形焊缝质量检测方法，其特征在于，步骤三中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞峰，秦中昊，张君阳，王珂，赵立军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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