レーザー溶接は現在、ハイエンドバッテリー溶接の主な方法です。

レーザー溶接は、高エネルギービームレーザーがワークピースを照射するプロセスであり、作業温度が急激に上昇し、ワークピースが溶融して再接続されて恒久的な接続を形成し、レーザー溶接のせん断強度と引き裂き強度は比較的良好です。 。バッテリー溶接の品質、その電気伝導率、強度、気密性、金属疲労および耐食性は、溶接品質の典型的な評価基準です。

レーザー溶接の品質に影響を与える多くの要因があり、そのいくつかは非常に揮発性であり、かなり不安定です。高速連続レーザー溶接プロセスで適切な範囲内で制御できるようにこれらのパラメーターを正しく設定および制御して、溶接品質と溶接形成の信頼性と安定性を確保する方法は、重要なレーザー溶接技術の実用性に関連しています。工業化の問題。

レーザー溶接の品質に影響を与える主な要因は、溶接装置、ワークピースの状態、およびプロセスパラメータの3つの側面に分けられます。

1.溶接装置

レーザーの品質に関する最も重要な要件は、ビームモードと出力パワーおよびその安定性です。ビームモードは、ビーム品質の主な指標です。ビームモードの次数が低いほど、ビームの集束性能が向上し、スポットが小さくなり、同じレーザー出力での出力密度が高くなり、の深さと幅が大きくなります。溶接。一般的にファンダメンタルモードまたは低次モードが必要ですが、そうでないと高品質のレーザー溶接の要件を満たすことが困難ですが、現在、HGLASERのレーザービーム品質と出力安定性は非常に高く、レーザー溶接の問題。

光学系の溶接品質に影響を与える最も重要な要素は集束レンズです。使用される焦点距離は一般に127mmから200mmの間です。焦点距離を短くすると、集束ビームのウエストスポットの直径を小さくするのに適していますが、そうでない場合は小さいので、溶接プロセス中に汚染されやすく、飛散しやすいです。

波長が短いほど吸収率が高くなります。一般に、導電率の良い材料は反射率が高くなります。YAGレーザーの場合、銀の反射率は96％、アルミニウムは92％、銅は90％、鉄は60％です。温度が高いほど、吸収率は高くなり、線形になります。一般に、表面をリン酸塩、カーボンブラック、グラファイトなどでコーティングすると、吸収率を向上させることができます。

2.ワークの状態

レーザー溶接では、ワークピースのエッジを処理する必要があり、アセンブリは高精度で、スポットと溶接は厳密に位置合わせされます。また、ワークピースの元のアセンブリ精度とスポットの位置合わせは、溶接プロセス中に変更できません。溶接熱変形。これは、レーザースポットが小さく、溶接シームが狭いためです。通常、溶加材は追加されません。アセンブリが厳密でない場合、ギャップが大きすぎると、ビームがギャップを通過して母材を溶かすことができません。または、スポットの継ぎ目へのずれなど、明らかなアンダーカットやくぼみを引き起こします。大きすぎると、不完全な融合または不完全な浸透を引き起こす可能性があります。

したがって、一般的に、プレートのバットアセンブリギャップとスポットアライメントの偏差は0.1mmを超えてはならず、反対側は0.2mmを超えてはなりません。実際の生産では、これらの要件を満たせないため、レーザー溶接技術を使用できない場合があります。良好な溶接効果を得るには、許容バットギャップとオーバーラップギャップをシートの厚さの10％以内に制御する必要があります。

レーザー溶接を成功させるには、溶接する基板を密接に接触させる必要があります。これにより、最良の結果を得るには、部品を注意深く締める必要があります。これは、特にタブが大きなバッテリーモジュールまたはアセンブリに埋め込まれている場合、曲げのずれが発生しやすい薄いタブ基板ではうまく機能しません。

3.溶接パラメータ

（1）レーザー溶接モードと溶接シーム形成安定剤への影響最も重要な溶接パラメータは、レーザースポットの出力密度です。これは、溶接モードと溶接シーム形成安定性に次の影響を及ぼします。レーザースポット出力として密度は小さいものから大きいものへと増加します。順序は、安定した熱伝導溶接、モード不安定溶接、および安定した深溶け込み溶接です。

（2）深溶け込み溶接範囲では、溶け込み深さに対する溶接パラメータの影響：安定した深溶け込み溶接範囲では、レーザー出力が高いほど、溶け込み深さが大きくなり、約0.7倍になります。溶接速度が遅くなるほど、溶け込みが浅くなります。特定のレーザー出力と溶接速度では、焦点が最適な位置にある場合、侵入深さが最大になり、この位置から外れると、侵入深さが減少し、モード不安定溶接または安定熱伝導溶接にさえなります。

（3）シールドガスの影響、シールドガスの主な機能は、溶接プロセス中の酸化からワークピースを保護すること、金属蒸気汚染および液滴のスパッタリングから集束レンズを保護すること、高出力によって生成されたプラズマを放散することです。レーザー溶接;ワークピースを冷却し、熱影響部を減らします。

（4）各パラメータの監視性分析：4つの溶接パラメータのうち、溶接速度とシールドガス流量は監視と安定性の維持が容易なパラメータであり、レーザー出力と焦点位置は溶接プロセス中に変動する可能性のあるパラメータです。監視が難しい。パラメータ。

レーザーから出力されるレーザー出力は非常に安定しており、監視が容易ですが、光学部品の品質、経年変化、表面汚染に関連するライトガイドと集束システムの損失により、ワークピースに到達するレーザー出力は変動します。ビーム焦点の位置は、溶接品質に大きな影響を与える溶接パラメータの1つであり、監視と制御が最も困難です。