CATL純鋁極柱連接片振鏡焊接

1、/6/2CATL ConfidentialCATL電池極柱連接片振鏡焊接試驗大族激光-6kw光纖激光器振鏡焊接1/201234試驗目試驗設備與條件試驗參數(shù)與結(jié)果試驗結(jié)果分析目錄content2/20試驗目/6/2CATL ConfidentialPage 3經(jīng)過試驗，激光焊接純鋁連接片（上層1.5mm，下層3mm），取得滿足以下條件優(yōu)化工藝參數(shù)：在較低激光功率下焊接（=4kw）；經(jīng)過調(diào)整振鏡軌跡參數(shù)，取得焊縫深寬比靠近1焊縫；下層工件熔深在1.4-1.7之間，兩層工件間焊縫結(jié)合面寬度在1.4-1.7之間；焊縫外觀光滑平整。3/20試驗設備/6/2CATL ConfidentialPage 4Y

2、LS-6000激光器：IPG-YLS-6000 光纖芯徑：150um振鏡：HANSLASER 大功率振鏡頭（CF150460，與BlackBird振鏡頭一樣光學配置）控制系統(tǒng)：HANSLASER Scan Welding Software4/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 5功率離焦量線寬步長二層熔深結(jié)合面寬度外觀13.600.80.40.841.77OK23.6-310.60.621.2OK33.6-61.20.800OK43.8010.80.911.51飛濺、咬邊53.8-31.20.40.651.24OK63.8-60.80.60.861.34OK7

3、401.20.60.91.65OK84-30.80.81.151.61OK94-610.41.121.42OK103.8-310.60.741.34OK114-61.20.80.571.08OK124-30.80.41.191.49OK13400.60.41.321.61焊縫不平整14400.80.41.41.92OK154-30.80.41.161.48OK164-60.80.40.971.48OK17420.80.41.291.5咬邊183.620.80.41.081.5OK193.8210.80.911.5OK20421.20.61.041.54OK213.620.80.41.011.3

4、8焊縫不平整22421.20.61.051.75OK233.640.80.40.81.29OK243.8410.80.841.46OK25441.20.60.941.49焊縫不平整螺旋線型軌跡線寬步長試驗參數(shù)與結(jié)果 ：（焊接速度80mm/s，保護氣體：氬氣）5/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 6焊縫外觀6/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 7焊縫外觀7/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 8焊縫外觀8/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 9焊縫截面：12

5、5634789/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 10焊縫截面：91013141112151610/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 11焊縫截面：171821221920232411/20試驗參數(shù)與結(jié)果/6/2CATL ConfidentialPage 12焊縫截面2512/20試驗結(jié)果分析/6/2CATL ConfidentialPage 13序號功率離焦量線寬步長二層熔深結(jié)合面寬度外觀13.600.80.40.841.77OK23.6-310.60.621.2OK33.6-61.20.800OK43.8010.80.

6、911.51飛濺、咬邊53.8-31.20.40.651.24OK63.8-60.80.60.861.34OK7401.20.60.91.65孔、飛濺84-30.80.81.151.61OK94-610.41.121.42OK103.8-310.60.741.34OK114-61.20.80.571.08OK124-30.80.41.191.49OK13400.60.41.321.61飛濺、凸起14400.80.41.41.92OK154-30.80.41.161.48OK164-60.80.40.971.48OK17420.80.41.291.5咬邊、凸起183.620.80.41.081.

7、5OK193.8210.80.911.5OK20421.20.61.041.54OK213.620.80.41.011.38OK22421.20.61.051.75OK233.640.80.40.81.29凸起243.8410.80.841.46OK25441.20.60.941.49焊縫不平整試驗參數(shù)與結(jié)果 ：（焊接速度80mm/s，保護氣體：氬氣）13/20試驗結(jié)果分析/6/2CATL ConfidentialPage 14工藝參數(shù)對外觀影響：均值響應表水平 功率 離焦量 線寬 步長1 0.0 0.00000 1.00000 0.300002 0.16667 0.00000 0.22222

8、 0.333333 0.36364 0.60000 0.16667 0.166674 0.25000 0.333335 0.66667Delta 0.1969 0.66667 0.83333 0.16667排秩 3 2 1 4視外觀缺點值為1，外觀OK值為0，主效應分析結(jié)果可見：線寬對外觀缺點影響最大，其次為焦點位置。當功率密度過大，焊縫溫度過高，易產(chǎn)生飛濺，造成焊縫凸起、咬邊、飛濺孔等缺點。線寬應該控制在0.8-1.214/20試驗結(jié)果分析/6/2CATL ConfidentialPage 15工藝參數(shù)對下層工件焊縫熔深影響：由主效應圖能夠觀察到，線寬和功率對熔深影響最大。在焦點附近，熔深改

9、變不大。均值響應表水平 功率 離焦量 線寬 步長1 0.6610 0.7040 1.3200 1.06102 0.8183 0.8670 1.0589 0.85083 1.0800 1.0740 0.8567 0.73004 1.0725 0.68425 0.8600Delta 0.419 0.3700 0.6358 0.3310排秩 2 3 1 415/20試驗結(jié)果分析/6/2CATL ConfidentialPage 16工藝參數(shù)對結(jié)合面寬度影響：由主效應圖能夠觀察到，離焦量和線寬對結(jié)合面寬度影響較大步長和線寬應該選擇小值，利于加大結(jié)合面寬度；功率應該盡可能大均值響應表水平 功率 離焦量

10、線寬 步長1 1.140 1.064 1.610 1.5162 1.398 1.375 1.537 1.4443 1.535 1.692 1.405 1.1934 1.521 1.1845 1.413Delta 0.395 0.628 0.426 0.322排秩 3 1 2 416/20試驗結(jié)果分析/6/2CATL ConfidentialPage 17螺旋線參數(shù)、焦點位置對焊縫形貌影響：功率離焦量線寬步長下層熔深結(jié)合面熔寬233.640.80.40.81.29183.620.80.41.081.513.600.80.40.841.77均值0.901.52243.8410.80.841.461

11、93.8210.80.911.543.8010.80.911.51均值0.891.4925441.20.60.941.4920421.20.61.041.5425401.20.60.91.65均值0.961.56對比左側(cè)表格可見，經(jīng)過調(diào)整線寬和步長，在不一樣功率下（3.6kw、3.8kw、4.0kw），可得到焊縫熔深、熔寬幾乎相同焊縫（熔深0.9左右，熔寬1.5左右）在3.8kw，4kw功率下，焦點0-4范圍內(nèi)，熔深熔寬改變不大。17/20試驗結(jié)果分析/6/2CATL ConfidentialPage 18不一樣焦點位置焊縫改變：功率離焦量線寬步長二層熔深結(jié)合面寬度17420.80.41.29

12、1.514400.80.41.41.92154-30.80.41.161.48164-60.80.40.971.4818/20試驗結(jié)果分析/6/2CATL ConfidentialPage 19優(yōu)選參數(shù)：試驗中，第8、14、15號參數(shù)最為 靠近焊縫要求，結(jié)合面寬度均能符 合要求，但熔深稍淺。依據(jù)之前分析，可取得優(yōu)選參數(shù)：激光功率4kw或更大離焦量：-2mm左右線寬：0.8mm步長：0.4mm或更小序號功率離焦量線寬步長二層熔深結(jié)合面寬度深寬比外觀 13.600.80.40.841.770.47 OK 23.6-310.60.621.20.52 OK33.6-61.20.800 -OK 43.8

13、010.80.911.510.60 飛濺、咬邊 53.8-31.20.40.651.240.52 OK 63.8-60.80.60.861.340.64 OK 7401.20.60.91.650.55 孔、飛濺 84-30.80.81.151.610.71 OK 94-610.41.121.420.79 OK 103.8-310.60.741.340.55 OK 114-61.20.80.571.080.53 OK 124-30.80.41.191.490.80 OK 13400.60.41.321.610.82 飛濺、凸起 14400.80.41.41.920.73 OK 154-30.80.41.161.480.78 OK 164-60.80.40.971.480.66 OK 17420.80.41.291.50.86 咬邊、凸起 183.620.80.41.081.50.72 OK 193.8210.80.911.50.61 OK 20421.20.61.