铜铝异种金属激光焊接头形貌及性能研究
2021-04-23王文明刘兰胜程根健薛金磊
装备制造技术 2021年12期
关键词:焊缝
王文明,刘兰胜,程根健,薛金磊
(柳州五菱汽车工业有限公司,山东 青岛 266000)
0 引言
铜铝异种金属连接在软包动力电池制造中应用广泛。铜的密度相较于铝比较大且价格贵,于是,人们开始探索在一定程度上用铝代替铜作为软包动力电池的金属材料,这样不仅降低了制造成本,而且能够减轻汽车自重[1-3]。然而,铜和铝的物理化学性质存在很大差异,导致铜与铝异种金属之间的焊接性非常差[4]。
目前,激光焊接已广泛应用于各类金属材料,与传统焊接方法相比有许多优点,比如:热输入小、能量密度高、焊接速度快和热影响区窄等特点[5]。特别是高能量密度的聚焦光束,使得其可以熔化大多数金属材料,并且能够克服由于异种金属热导率不同带来的熔化问题,这使得激光焊接在解决异种金属的焊接具有明显优势。
本课题研究了铜铝异种金属激光穿透焊时,主要工艺参数激光功率、焊接速度、光斑直径、焦距等对焊缝成形的影响规律,并以焊接接头的剪切力为目标对工艺参数进行了优化。因为焊接速度直接决定焊缝总热输出入量和单位长度的线能量密度,因此主要研究了焊接速度对焊缝的影响,通过对铜铝异种金属激光焊接力学性能进行测试和分析,获得不同焊接速度条件下铜铝接头焊缝形貌特征尺寸和变化规律。
本课题开展铜铝异种金属激光稳定研究,对于弄清异种金属激光焊接形成原理具有重要的理论意义及实际应用价值。……
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