متخصصین جوشکاری مواد با انعکاس بالا – حل مشکلات جوشکاری لیتیوم الکتریک

جوشکاری لیزری متمرکز کردن پرتو لیزر بر روی سطح قطعه کار از طریق یک عدسی نوری است، به طوری که مواد به سرعت ذوب می شوند تا یک حوضچه مذاب ایجاد شود و سپس به سرعت سرد می شود تا یک اتصال جوش داده شود.دارای ویژگی های نسبت ابعاد بزرگ، سرعت جوش سریع و عدم تماس با قطعه کار است که به راحتی می توان به تولید خودکار دست یافت، بنابراین این فرآیند به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.با این حال، به دلیل تعامل پیچیده بین منبع حرارت لیزر و مواد در طول فرآیند جوشکاری لیزر، و همچنین خواص فیزیکی خاص آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژهای مس، مواد با انعکاس بالا دارای بازتاب لیزر بالایی در طول جوشکاری، فرآیند جوشکاری ناپایدار هستند. و آسان برای تولید نقص تخلخل و غیره مشکل.هنگام استفاده از لیزرهای معمولی برای جوش دادن مواد بسیار بازتابنده مانند آلومینیوم و مس، فروریختن سوراخ کلید باعث ایجاد سوراخ‌های کوچک و پاشش می‌شود.به دلیل پاشش، فلز جوش کاهش می یابد و در نتیجه گودال ها و سطوح ناهموار ایجاد می شود.علاوه بر این، این مواد دارای بازتاب لیزری بالایی هستند، میزان جذب کم است و بیشتر انرژی منعکس می شود و در نتیجه همجوشی ضعیف پرکننده ایجاد می شود.در عین حال، در طول فرآیند خنک‌سازی، به دلیل سرعت بیش از حد خنک‌سازی، حلالیت هیدروژن و سایر گازهای موجود در حوضچه مذاب به شدت کاهش می‌یابد و برای خروج بسیار دیر شده و در نتیجه منافذ ایجاد می‌شود.تولید کردن.

روش های اصلی جوشکاری برای کاهش پاشش و تخلخل

نحوه کاهش پاشش، کاهش تخلخل و به دست آوردن یک جوش صاف یک مشکل عمده در جوشکاری مواد با انعکاس بالا است.بسیاری از شرکت های داخلی و خارجی نیز به بررسی این جنبه ادامه داده و محصولات خود را روانه بازار کرده اند.

(1) استفاده از سر جوشکاری نوسانی روش جوشکاری نوسانی می تواند چگالی انرژی را پراکنده کند، یکنواختی دمای جوش را بهبود بخشد و تولید پاشش و منافذ را تا حد معینی کاهش دهد.در حال حاضر، تولید کنندگان اصلی سر لیزر (مانند Jiaqiang، Wanshunxing، Kirin و غیره) سرهای جوش لیزری نوسانی مشابهی را راه اندازی کرده اند.اما در عین حال، اشکالاتی نیز وجود دارد.از آنجایی که چگالی انرژی لیزر کاهش می یابد، باید قدرت را افزایش داد یا سرعت جوش را کاهش داد.

(2) از یک سر جوش کامپوزیت با طول موج دوگانه برای ترکیب لیزر فیبر و لیزر نیمه هادی با سر جوش کامپوزیت دو طول موج استفاده کنید و در نقطه جوش همپوشانی داشته باشند.لیزر فیبر جوشکاری با نفوذ عمیق را انجام می دهد.پاشیدن را به حداقل برسانید.در حال حاضر تولیدکنندگان سر لیزر مانند Jiaqiang و Wanshunxing نیز چنین سر جوشکاری را روانه بازار کرده اند.با این حال، این روش جوشکاری نیاز به استفاده از دو لیزر دارد و ترکیب تجهیزات پیچیده تر است.

(3) لیزر با نقطه خاص

بهترین راه حل مقرون به صرفه در سمت لیزر است، تغییر لیزر توزیع گاوسی به حلقه + نور مرکزی، نقطه نور مرکزی عمق حوضچه مذاب را تضمین می کند و نقطه نور حلقه ای نقش پیش گرمایش و خنک کننده آهسته را ایفا می کند. با اصل جوشکاری مرکب با طول موج دوگانه فوق الذکر مقایسه شده است.مشابه.تولیدکنندگان معمولی لیزر، لیزرهای مشابهی مانند لیزر AMB IPG و لیزر ABP Raycus را روانه بازار کرده‌اند.

FRM GW Laser Tech چیست؟

در پاسخ به مشکلات جوشکاری مواد با انعکاس بالا، GW Laser به طور مداوم در مسیر توسعه فناوری کاوش کرده و یک متخصص جوشکاری مواد با بازتاب بالا - لیزر خروجی نقطه پویا FRM (حالت حلقه انعطاف‌پذیر) را راه‌اندازی کرده است. می تواند به طور موثر فرآیند جوشکاری مواد با بازتاب بالا را کاهش دهد.ایجاد پاشش و تخلخل.

لیزر FRM دو ماژول نوری را به لایه هسته و لایه هسته حلقه فیبر از طریق یک کوپلر سفارشی جفت می کند، دو پرتو لیزر را در یک پرتو جفت می کند و سپس آن را روی سطح قطعه کار متمرکز می کند تا یک نقطه ترکیبی تشکیل دهد.با تنظیم نسبت انرژی مناسب، عرض جوش نسبتاً وسیع و نسبت ابعاد درز جوش کم را می توان تشکیل داد که می تواند به طور موثری پایداری سوراخ کلید را بهبود بخشد و به طور قابل توجهی پاشش را کاهش دهد و حساسیت روزنه را کاهش دهد.

لیزر FRM می تواند به طور خودسرانه قدرت نور هسته فیبر و نور هسته حلقه را کنترل کند.فقط می‌تواند نور مرکزی یا چراغ حلقه را روشن کند یا هر دو را می‌توان همزمان روشن کرد تا سه حالت نقطه معمولی، نقطه حلقوی و نقطه مرکب را تشکیل دهند.اگر همزمان روشن شود، می تواند هسته و هسته حلقه می توانند قدرت هسته مرکزی را بیشتر از قدرت هسته حلقه کنند، یا قدرت هسته مرکزی می تواند کوچکتر از قدرت هسته حلقه باشد، یا قدرت هسته مرکزی برابر است. به قدرت هسته حلقه، و در مجموع پنج شکل نقطه مختلف را می توان تغییر داد.

قطر نقطه مرکزی کوچک و چگالی انرژی زیاد است.جوشکاری بر اساس حالت جوشکاری با نفوذ عمیق است که باعث ایجاد سوراخ کلید و تشکیل یک حوضچه مذاب با نسبت ابعاد بزرگ می شود.با این حال، الزامات بالایی برای شکاف تطبیق دارد، و مقدار زیادی بخار فلزی با فشار بالا زمانی که سوراخ کلید توسط جوشکاری با نفوذ عمیق تشکیل می‌شود، آزاد می‌شود که مستعد پاشش و نقاط انفجار است.دمای حوض مذاب بالا و جریان داخلی شدید است و نوسان حوضچه مذاب مشهود است.

قطر لکه حلقوی بزرگ و چگالی انرژی کم است.جوشکاری بر اساس حالت هدایت حرارتی است که می تواند حوضچه مذاب وسیع تری را تشکیل دهد.از آنجایی که جوشکاری هدایت حرارتی یک سوراخ کلید ایجاد نمی کند، دمای حوضچه مذاب در طول فرآیند جوشکاری پایین است و هیچ نوسان آشکار حوضچه مذاب وجود ندارد.پاشش، جوش صاف و زیبا است.با این حال، به دلیل چگالی انرژی پراکنده، نمی توان عمق نفوذ زیادی را به دست آورد.

ترکیب این دو با هم، با تنظیم نسبت انرژی مناسب، در حالی که نقطه مرکزی عمق حوضچه مذاب را تضمین می کند، نقطه حلقوی باعث افزایش عرض و مدت حوض مذاب می شود، از یک طرف ثبات سوراخ کلید را بهبود می بخشد و کاهش می دهد. پاشیدن از طرف دیگر، جریان حوضچه مذاب پایدارتر است، حباب ها برای مدت طولانی سرریز می شوند و احتمال ایجاد تخلخل کاهش می یابد.

لیزر FRM می تواند مجموع توان خروجی تا 20 کیلووات را ارائه دهد و می تواند به طور انعطاف پذیر پارامترهای نور خروجی را تنظیم کند.قطر فیبر خروجی پرتو مرکزی 50μm/150μm است و قدرت خروجی تا 10KW است.قطر فیبر خروجی پرتو حلقه 150μm/300μm است و قدرت خروجی تا 10KW است.پرتو مرکزی یک لیزر فیبری با طول موج 1070 نانومتر است و پرتو حلقوی را می توان به یک لیزر نیمه هادی 976 نانومتری علاوه بر لیزر فیبر 1070 نانومتری مجهز کرد تا ترکیب پرتوهای دو طول موج و لیزر دوگانه را درک کند.

اثر جوشکاری عالی FRM

به منظور انعکاس اثر جوشکاری FRM، در زیر از لیزر FRM و لیزر معمولی برای جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم و مقایسه آنها استفاده شده است.

یک لیزر FRM 1.5KW+1.5KW (50μm+150μm) برای جوشکاری آلیاژ آلومینیوم 6061 با ضخامت 3 میلی‌متر و در مقایسه با لیزر معمولی 3KW (100μm) استفاده شد.به وضوح می توان دریافت که پاشش جوش لیزر FRM به طور قابل توجهی کمتر از جوشکاری لیزر معمولی است.

نمونه های جوش داده شده برای مشاهده متالوگرافی باز شدند.با توجه به اثر نقطه حلقوی، جوش به دست آمده توسط لیزر FRM دارای شکل باریک بالا و پایین گسترده ای است و سطوح بالایی و پایینی اساساً صاف هستند.در حالی که عرض جوش جوش لیزری معمولی اساساً در بالا و پایین تراز است و سطح بالایی فرو ریخته و سطح پایینی محدب است.

استحکام کششی درز جوش داده شده پس از جوش تست می شود و استحکام کششی جوش FRM بهتر از جوشکاری لیزر معمولی است.

کاربردهای مهم FRM

چین خودروهای انرژی نو را یکی از هفت صنعت استراتژیک خود می داند.از آنجایی که بسته باتری لیتیومی یک جزء اصلی اصلی وسایل نقلیه با انرژی جدید است، با توسعه مداوم وسایل نقلیه انرژی جدید، به طور گسترده ای استفاده و توسعه می یابد.

طبق آمار موسسه تحقیقاتی چین پوهوا، تقاضای جهانی برای باتری‌های لیتیومی از سال 2017 تا 2020 افزایش خواهد یافت و تقاضا برای تجهیزات باتری لیتیومی در 3 تا 5 سال آینده به رشد خود ادامه خواهد داد.توسعه سریع صنعت باتری های لیتیومی باعث شده است که شرکت های بزرگ ساخت کارخانه های جدید و افزایش ظرفیت تولید را افزایش دهند.

ایمنی بسته باتری بسیار مهم است.هنگامی که شکست مربوطه رخ دهد، نتایج بسیار جدی به دنبال خواهد داشت و جان افراد را تهدید می کند.در این میان، عاملی که در ایمنی خودروهای برقی نقش تعیین کننده دارد، جوشکاری قطعات کلیدی بسته باتری قدرت است.مهمترین ماده در این موقعیت ها آلیاژ آلومینیوم است، از جمله دریچه های ضد انفجار، آب بندی سلول ها، زبانه ها، میله های اتوبوس و غیره.به دنبال آن مواد مسی مانند تیرها، زبانه ها و غیره قرار می گیرند. کیفیت جوش این موقعیت ها به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان کیفیت بسته باتری تأثیر می گذارد.

برای جوشکاری قسمت های مختلف باتری قدرت، لیزر FRM با استفاده از لیزر Guanghui می تواند به طور موثر مشکل جوش را حل کند، بدون پاشش در جوشکاری، بدون منافذ روی سطح، نفوذ پایدار، درز جوش صاف و زیبا، به طور قابل توجهی کیفیت جوش را بهبود بخشد. و به طور موثر پایداری باتری برق را تضمین می کند.رابطه جنسی و ایمنی

تبدیل بازار جهانی خودرو به برقی شدن روند کلی است، و تحت این روند توسعه عمومی، ملزم به ارائه الزامات بالاتری برای فناوری جوشکاری لیتیوم یونی است و پردازش باتری لیتیوم یون به بازار مهمی برای لیزر داخلی تبدیل شده است. شرکت هالیزر Guanghui به تلاش خود در زمینه جوشکاری باتری لیتیوم ادامه خواهد داد.از طریق نوآوری مستقل، ارتقاهای تکراری لیزری برای کمک به مشتریان در بهبود فرآیندهای جوشکاری و افزایش ایمنی و رقابت محصول انجام خواهد شد.

نویسنده: مهندس برنامه لیزر GW Jiaxing Gu