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激光焊接方法、动力电池盖板的焊接方法及焊接设备

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


激光焊接方法、动力电池盖板的焊接方法及焊接设备

技术领域

本申请属于激光加工技术领域,更具体地说,是涉及一种激光焊接方法、动力电池盖板的焊接方法及焊接设备。

背景技术

动力电池作为新能源汽车核心部件,直接决定了整车性能,生产设备的精度和自动化水平将直接影响到电池的质量、效率和一致性。

激光焊接作为一种高能量密度的高效精密焊接方法,因清洁、环保等优势使其成为动力电池焊接市场绝对的翘楚。动力电池盖板的生产过程中,需要将紫铜负极与顶盖片焊接固定,而紫铜是一种高反材料。

现今国内市场上应用最多的是波长为红外的光纤激光器,红外激光在焊接高反材料时熔池本身很不稳定,产生大量飞溅,焊缝质量较差,难以满足动力电池盖板的质量要求。

因此,需要一种新技术,以解决相关技术中紫铜电极焊时产生飞溅、焊接质量差,难以满足质量要求的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种激光焊接方法,能够避免高反材料焊接时产生飞溅、大大提升焊接质量,以满足焊接质量要求。

本申请实施例采用的技术方案是:提供一种激光焊接方法,用于将第一工件和第二工件焊接,所述第一工件和所述第二工件通过拼接和/或叠合形成接缝,所述第一工件的材质为高反材料,所述方法包括以下步骤:

采用由环形激光器产生的环形激光束以摆动的方式沿预设路径对所述接缝进行焊接,所述环形激光束包括中心光束和环绕在所述中心光束外的外环光束。

进一步地,所述第一工件的材质为紫铜。

本申请实施例还提供一种动力电池盖板的焊接方法,包括以下步骤:

提供负极极柱、正极极柱和顶盖片,将所述负极极柱、所述正极极柱与所述顶盖片装配,所述负极极柱与所述顶盖片之间通过拼接和叠合形成第一接缝,所述正极极柱与所述顶盖片之间通过拼接和叠合形成第二接缝;

采用如上所述的激光焊接方法,对所述负极极柱和所述顶盖片进行焊接,所述负极极柱为所述第一工件,所述顶盖片为所述第二工件;

采用激光对所述正极极柱与所述顶盖片进行焊接。

进一步地,所述环形激光束以圆形摆动的方式沿所述预设路径对所述第一接缝进行焊接,所述圆形摆动被配置为满足以下关系:

式中,V为环形激光束焊接时线速度;v为焊接速度;d为摆幅;f为摆动频率。

进一步地,对所述接缝中的叠合处焊接时,所述焊接速度为60mm/s~90mm/s,所述环形激光器的中心光束的实际功率为2400W~3600W,外环光束的实际功率为1200W~1800W。

进一步地,对所述接缝中的拼接处焊接时,所述焊接速度为60mm/s~90mm/s,所述环形激光器的中心光束的实际功率为2200W~3200W,外环光束的实际功率为1100W~1600W。

进一步地,焊接时,采用吹气保护装置对所述第一接缝的焊接进行吹气保护;

焊接时,所述负极极柱位于所述环形激光器的振镜的扫描范围内,并沿所述吹气保护装置的吹气方向偏离所述振镜的中心而靠近振镜扫描范围的边沿。

进一步地,所述吹气保护装置的气流量为500L/min~3000L/min。

进一步地,焊接时,通过除尘机构对所述接缝进行抽气,所述除尘机构的抽气口位于所述负极极柱沿所述吹气方向的一侧。

进一步地,所述除尘机构的抽尘流量为500L/min-3000L/min。

进一步地,焊接时,所述顶盖片、所述正极极柱、所述负极极柱位于治具上,所述治具包括基座和位于基座上的散热底座,所述顶盖片、所述正极极柱、所述负极极柱与所述散热底座贴合以导热,所述散热底座包括导热主体和位于所述导热主体内的冷却液回路。

进一步地,所述采用激光对正极极柱与顶盖片的接缝进行焊接的步骤中,采用所述环形激光器产生的环形激光束以摆动的方式沿预设路径对所述第二接缝进行焊接。

本申请实施例还提供一种焊接设备,包括:

环形激光器,用于发射环形激光束为接缝的焊接提供能量,所述环形激光束包括中心光束和环绕在所述中心光束外的外环光束;

夹紧机构,用于装夹固定第一工件和第二工件,使所述第一工件和第二工件拼接和/或叠合形成接缝;以及

控制系统,用于控制所述环形激光束以摆动的方式沿预设路径对所述接缝进行焊接。

进一步地,还包括吹气保护装置,所述第一工件为负极极柱,所述第二工件为顶盖片;

所述负极极柱位于所述环形激光器的振镜的扫描范围内,并沿所述吹气保护装置的吹气方向偏离所述振镜的中心而靠近振镜扫描范围的边沿。

进一步地,还包括除尘机构,所述除尘机构的抽气口位于所述负极极柱沿所述吹气方向的一侧。

进一步地,还包括治具,所述治具包括基座和位于基座上的散热底座,所述顶盖片、所述正极极柱、所述负极极柱与所述散热底座贴合以导热,所述散热底座包括导热主体和位于所述导热主体内的冷却液回路。

本申请实施例提供的激光焊接方法的有益效果在于:

本申请实施例的激光焊接方法中采用环形激光器产生的环形激光束对接缝处进行焊接,环形激光束包括中心光束和外环光束,外环光束的预热作用可有效提高高反材料的吸收率,而内环激光的光束质量较好,功率密度高,可在焊接高反材料时产生小孔效应,从而达到深熔焊接的效果。由于采用摆动的方式,小孔在熔池内部规律运动,在一定的摆动频率下,有利于小孔稳定存在,从而达到稳定熔池的效果。使用此方法焊接高反材料时,焊接过程无飞溅,焊缝外观良好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一工件和第二工件焊接前的示意图;

图2为本申请实施例提供的第一工件和第二工件焊接后的示意图;

图3为本申请实施例提供的环形激光束的示意图;

图4为本申请实施例提供的光纤激光器和环形激光器的焊接高速摄像对比图;

图5为本申请实施例提供的焊接第一工件和第二工件时的环形激光束轨迹的示意图;

图6为本申请实施例提供的正极极柱焊接时位于振镜扫描范围中心的示意图;

图7为本申请实施例提供的负极极柱焊接时偏离振镜扫描范围中心的示意图;

图8为本申请实施例提供的治具的示意图。

其中,图中各附图标记:

10、第一工件;11、负极极柱;12、拼接焊缝;13、叠合焊缝;

20、第二工件;

31、正极极柱;

40、环形激光器;41、环形激光束;411、中心光束;412、外环光束;42、预设路径;43、光束轨迹;

50、吹气保护装置;

60、除尘机构;61、抽气口;

70、治具;71、基座;72、散热底座;

80、夹紧机构。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2,现对本申请实施例提供的激光焊接方法进行说明。本申请实施例提供的激光焊接方法,用于将第一工件10和第二工件20焊接。

参照图1,第一工件10和第二工件20通过拼接和/或叠合形成接缝,第一工件10的材质为高反材料。

即第一工件10和第二工件20之间可以仅拼接形成拼接缝,例如两个工件一左一右对接在一起,形成拼接缝。或仅叠合形成叠合缝,例如两个工件一上一下搭接在一起,部分重叠,形成叠合缝。或者第一工件10和第二工件20拼接的同时也叠合,形成的接缝可包括拼接缝和叠合缝,即既有拼接,也有重叠,例如第二工件20呈片状并设有孔,第一工件10可包括片状的主体和主体上的可穿过孔的凸起,主体和第二工件20叠合形成叠合缝,凸起穿过孔,凸起外壁与孔的内壁之间形成拼接缝。

第一工件10的材质为高反材料,高反材料一般指的是电阻率低,表面较为光滑,对近红外激光吸收率低的金属材料,例如铜、铝两种常见金属,对激光的吸收率低,多数都经材料表面而反射。

方法可包括以下步骤:

S100:参照图2、图3,采用由环形激光器40产生的环形激光束41以摆动的方式沿预设路径42对接缝进行焊接,环形激光束41可包括中心光束411和环绕在中心光束411外的外环光束412。

参照图3,环形激光器40产生的环形激光束41分为层,可包括内层的中心光束411和外层的外环光束412。中心光束411质量好,呈高斯分布,外环光束412能量分布较中心分布均匀。在焊接时,外环光束412可对焊材进行热处理,进行预热缓冷,中心光束411的光束质量较好,功率密度高,可在焊接高反材料时产生小孔效应,主要起产生小孔、稳定小孔、深熔焊接的作用,中心光束411对焊缝熔深的作用更显著,从而达到深熔焊接的效果。

参照图5,此外,正因为外环光束412的预热缓冷作用,对维持小孔形态和减少波动、引起飞溅均有效果。在焊接时,环形激光束41一边沿预设路径42移动,一边进行摆动,该摆动可以是左右往复摆动或圆形摆动,从而形成一波浪形或螺旋状的运动轨迹。由于该摆动的加入,小孔在熔池内部规律运动,在一定的摆动频率下,有利于小孔稳定存在,从而达到稳定熔池的效果。使用此方法焊接高反材料时,焊接过程无飞溅,焊缝外观良好。

可以理解的,预设的路径可以根据接缝的类型和区域形状进行对应设置。例如接缝为拼接缝时,该路径即是该拼接缝对应的形状,并且,在拼接缝处对应采用的是拼焊。若该接缝为叠合缝,则轨迹则可以是在叠合缝的重叠区上的一个圆形轨迹或S形轨迹或其它形状的轨迹,并且,在叠合缝处对应采用的叠焊。若该接缝既有拼接缝,又有叠合缝,则该路径可以有两部分,一部分是与拼接缝对应的形状,另一部分是叠合缝的重叠区上的一个圆形轨迹或S形轨迹或其它形状的轨迹,对应的,在拼接缝处对应采用的是拼焊,在叠合缝处对应采用的是叠焊。

参照图4,对比普通光纤激光器和环形激光器40的焊接效果,普通光纤激光器焊接时,熔池小孔处于打开-闭合-打开状态,焊接过程不稳定。而环形激光器40焊接时,熔池小孔始终处于打开状态,且小孔状态稳定,不会忽大忽小,焊接过程更加稳定。

基于以上步骤,本申请实施例的激光焊接方法中采用环形激光器40产生的环形激光束41对接缝处进行焊接,环形激光束41可包括中心光束411和外环光束412,外环光束412的预热作用可有效提高高反材料的吸收率,而内环激光的光束质量较好,功率密度高,可在焊接高反材料时产生小孔效应,从而达到深熔焊接的效果。由于采用摆动的方式,小孔在熔池内部规律运动,在一定的摆动频率下,有利于小孔稳定存在,从而达到稳定熔池的效果。使用此方法焊接高反材料时,焊接过程无飞溅,焊缝外观良好。

其中,第一工件10的材质为紫铜。紫铜,是工业纯铜,因其具有玫瑰红色,表面形成氧化膜后呈紫色,故一般称为紫铜,也称红铜。它是含有一定氧的铜,因而又称含氧铜,有时也可看作铜合金。紫铜是一种高反材料,采用常规的焊接方法焊接质量不佳。研究表明,紫铜对激光的吸收率随着温度的升高而升高,因此,外环光束412的预热作用可有效提高紫铜的吸收率,而内环光束的光束质量较好,功率密度高,可在焊接紫铜时产生小孔效应,从而达到深熔焊接的效果。

本申请实施例还提供了一种动力电池盖板的焊接方法,可包括以下步骤:

S201:提供负极极柱11、正极极柱31和顶盖片,将负极极柱11、正极极柱31与顶盖片装配,负极极柱11与顶盖片之间通过拼接和叠合形成第一接缝,正极极柱31与顶盖片之间通过拼接和叠合形成第二接缝。

参照图1、图2、图6和图7,动力电池盖板的顶盖片需要与负极极柱11、正极极柱31焊接在一起,顶盖片上设有分别与正极极柱31、负极极柱11对应的孔,负极极柱11和正极极柱31均穿过孔且一端与顶盖片贴合,使得孔内壁与极柱外壁之间形成拼接,极柱端部与顶盖片之间形成叠合。也就是说,第一接缝和第二接缝,均可包括拼接和叠合。

S202:参照图2和图5,采用如上的激光焊接方法,对负极极柱11和顶盖片进行焊接,负极极柱11为第一工件10,顶盖片为第二工件20。

即采用由环形激光器40产生的环形激光束41以摆动的方式沿预设路径42对接缝进行焊接,环形激光束41可包括中心光束411和环绕在中心光束411外的外环光束412。负极极柱11为第一工件10,对应的,其材质为高反材料,一般为紫铜。

在本申请实施例中,由于顶盖片与负极极柱11通过孔进行装配,形成拼接和叠合,因此,在焊接时,预设路径42对应分为两部分,一部分是沿该孔与极柱的缝隙进行焊接,为圆形路径,即在进行该拼接处的焊接时,一边进行沿圆形路径进行移动,一边进行摆动。另一部分为在叠合区绕该孔的圆形路径,即在进行该叠合处的焊接时,一边进行沿圆形路径进行移动,一边进行摆动。

参照图5,环形激光束41的摆动方式可以是圆形摆动或往复摆动。以圆形摆动为例,可以一边进行圆形摆动,一边按圆形路径对顶盖片与负极极柱11的拼接处进行焊接(拼焊),此时,环形激光束41走出的光束轨迹43为一螺旋线围绕成的圆。待拼接处焊接完成后,延迟7s~8s,再以圆形摆动的方式,沿圆形路径,对对顶盖片与负极极柱11的叠合处进行焊接(叠焊)。此时,环形激光束41走出的光束轨迹43也为一螺旋线围绕成的圆。即一内一外的焊缝,对于内圈焊缝和外圈焊缝的焊接顺序可以根据需要进行先后调整。

S203:采用激光对正极极柱31与顶盖片进行焊接。

正极极柱31的材质可以是铝,其与顶盖片的焊接难度相对较低,可以用常规的焊接方式进行焊接,也可以采用与负极极柱11相同的方式进行焊接。

可以理解的,正极极柱31与顶盖片之间也是通过孔的方式装配,在焊接时,在拼接处采用拼焊,在叠合处采用叠焊。

本申请实施例的动力电池盖板的焊接方法,由于可包括上述任意实施例中的激光焊接方法,故具有上述任意实施例中的激光焊接方法所带来的有益效果,在此不再赘述。

S202步骤中,参照图5,环形激光束41以圆形摆动的方式沿预设路径42对第一接缝进行焊接,圆形摆动被配置为满足以下关系:

式中,V为环形激光束41焊接时线速度;v为焊接速度;d为摆幅;f为摆动频率。

通过振镜摆动控制环形激光束41进行摆动焊接,通过摆动焊接可充分搅拌熔池、稳定小孔,从而获得稳定的焊缝,该摆动由上述参数进行控制。可灵活调节上述参数,得到合适的摆动路径。

再结合对环形激光器40功率的调整,即可实现对焊接参数进行调整,获得稳定的焊缝,根据熔深要求调节功率即可获得不同熔深的焊缝,以满足实际生产中不同的焊接要求。

S202步骤中,对接缝中的叠合处焊接时,焊接速度为60mm/s~90mm/s,环形激光器40的中心光束411的实际功率为2400W~3600W,外环光束412的实际功率为1200W~1800W。

以4000W/2000W环形激光器40(即中心光束411功率为4000W,外环光束412功率为2000W)、光纤芯径50/150μm,准直为125mm,平场镜头焦距330mm为例进行说明。焊接紫铜负极外圈时,激光焊接时线速度一般在160mm/s以上,中心/外环功率60%~90%(即2400W~3600W,例如2600W、3000W、3200W、3500W等),焊接速度60mm/s~90mm/s(例如70mm/s、80mm/s等),摆幅1.2mm,宽度0.7mm,可获得无飞溅、炸点、外观良好的焊接接头。

S202步骤中,对接缝中的拼接处焊接时,焊接速度为60mm/s~90mm/s,环形激光器40的中心光束411的实际功率为2200W~3200W,外环光束412的实际功率为1100W~1600W。

同样以4000W/2000W环形激光器40(即中心光束411功率为4000W,外环光束412功率为2000W)、光纤芯径50/150μm,准直为125mm,平场镜头焦距330mm为例进行说明。紫铜负极内圈为对接焊缝,相较于外圈的焊接,内圈焊接的功率可适当降低,降低至55%~80%(即1100W~1600W,例如1200W、1300W、1400W、1500W等),焊接速度60mm/s-90mm/s(例如70mm/s、80mm/s等)时,可获得无飞溅、炸点、外观良好的焊接接头。通过焊后拉力测试,缝缝会残留在底板上,拉力大于1000N。此外,为降低产品热损伤,在焊接过程中,给予内圈和外圈轨迹焊接间7s~8s的延时,可充分降低产品温度,使产品最高温度降低。

在实际的生产中,紫铜在焊接时也会产生飞溅,虽然飞溅较小,但还是可能因飞溅造成振镜的镜片损伤。尤其是当焊接产品达到一定数量时,由于未及时清理治具70,由治具70上积累的焊渣掉落到焊接部位而引发的焊接不良,极易产生损伤保护镜片的飞溅,造成振镜镜片的消耗速度过快,大大增加了生产成本。

为了解决这一问题,本申请实施例做了以下设计:

参照图7,在S202步骤中,焊接时,采用吹气保护装置50对第一接缝的焊接进行吹气保护;焊接时,负极极柱11位于环形激光器40的振镜的扫描范围内,并沿吹气保护装置50的吹气方向偏离振镜的中心而靠近振镜扫描范围的边沿。

由于本申请实施例中,将负极极柱11设置在扫描范围内,并沿吹气方向偏离振镜的中心而靠近边沿,当产生飞溅时,飞溅起的铜被气流带动吹出振镜的扫描范围,从而不会造成焊渣在工作区域积累而导致更多的飞溅,以此降低铜飞溅损伤镜片的概率。在一些实施例中,采用的是f=330mm的振镜,扫描的范围是170mm*170mm,负极极柱11与顶盖片焊接的轨迹中心(即圆形轨迹的中心)与在场镜中心的间距为40mm~60mm。

S203步骤中,参照图6,正极极柱31与顶盖片也采用该环形激光器40进行焊接,正极极柱31也位于振镜的扫描范围内且位于振镜中心。由于正极极柱31的材质通常为纯铝,焊接使不易产生飞溅。在这样的设置下,正极极柱31和负极极柱11均位于振镜扫描范围内,均能够正常焊接。同时,正极极柱31在中心焊接,由于材质原因,不易产生飞溅,负极极柱11偏离中心而靠近边沿,能够将焊渣吹出工作范围,也不会在工作范围内产生焊渣,不会造成焊渣积累而导致更多的飞溅,从而大大降低了飞溅对镜片损伤的概率,减少更换镜片的频率,大大降低了生产成本。具体地,吹气保护装置50可以是风刀。

进一步地,吹气保护装置50的气流量为500L/min~3000L/min,例如600L/min、800L/min、1500L/min、2000L/min或2500L/min,以确保气流足够大,能够将产生的飞溅都吹出工作区域,避免焊渣积累在工作区域而造成更多的飞溅。

S202步骤中,参照图7,焊接时,通过除尘机构60对接缝进行抽气,除尘机构60的抽气口61位于负极极柱11沿吹气方向的一侧,其作用是将焊接产生的烟尘及飞溅及时抽走,以保持焊接部位的清洁。该抽器口产生的抽尘风向正好与风刀风向一致,两股侧向风力相结合,使产生的飞溅在路径朝向扫描范围外,因此可大幅度减少保护镜片损伤。

此外,参照图6,对于正极极柱31,也设置了另一除尘机构60,该除尘机构60的抽气口61位于正极极柱31背离吹气方向的一侧,其作用是将焊接产生的烟尘及飞溅及时抽走,以保持焊接部位的清洁。

除尘机构60的抽尘流量为500L/min-3000L/min,例如600L/min、800L/min、1500L/min、2000L/min或2500L/min,以确保气流足够大,能够将产生的飞溅都吹出工作区域,避免焊渣积累在工作区域而造成更多的飞溅。

S202步骤中,参照图8,焊接时,顶盖片、正极极柱31、负极极柱11位于治具70上,治具70可包括基座71和位于基座71上的散热底座72,顶盖片、正极极柱31、负极极柱11与散热底座72贴合以导热,散热底座72可包括导热主体和位于导热主体内的冷却液回路。

通常情况下,电池盖板极柱焊接部位存在非金属材料,其耐热性较差,因此在进行焊接时需控制热输入,降低由焊缝传导到其他部位的热量。本申请实施例中,通过在导热主体内设置冷却液回路,提升治具70的导热能力,从而更快地将焊缝内的热量吸走,避免造成非金属材料的损伤。通过冷却液冷却的治具70在热量传输上优于仅靠对流换热和辐射换热的治具70,在治具70充分冷却的情况下,焊接热输入可适当提高,从而增大工艺窗口。该冷却液可以是水。冷却液回路可包括设置在导热主体内部的液体通道、设置在导热主体外的泵体和储液容器。泵体将储液容器内的冷却液输入液体通道中,从液体通道的另一端排回储液容器中。

在治具70材质上应选用热导率较好的材料,如铝合金、铜合金等,但出于治具70强度的考量,主体结构应选用结构强度较好的钢材或铝合金,通过装配的形式将结构部分与冷却部分组合起来,从而实现在不降低治具70结构强度的基础上,增强冷却性能。

S203中,采用激光对正极极柱31与顶盖片的接缝进行焊接中,采用环形激光器40产生的环形激光束41以圆形摆动的方式沿预设路径42对接缝进行焊接。即采用与焊接负极极柱11与顶盖片相同的方式,来对正极极柱31和顶盖片进行焊接。

参照图6、图7和图8,本申请实施例还提供了一种焊接设备,可包括环形激光器40、夹紧机构80和控制系统。

环形激光器40用于发射环形激光束41为接缝的焊接提供能量,环形激光束41可包括中心光束411和环绕在中心光束411外的外环光束412。

夹紧机构80用于装夹固定第一工件10和第二工件20,使第一工件10和第二工件20拼接和/或叠合形成接缝。

控制系统用于控制环形激光束41以摆动的方式沿预设路径42对接缝进行焊接。

工作时,先通过夹紧机构80将第一工件10和第二工件20夹紧固定,使第一工件10与第二工件20拼接和/或叠合形成接缝。然后,环形激光器40在控制系统的作用下发射出环形激光束41,以摆动的方式安装预设路径42对接缝处进行焊接。该摆动可以是圆形摆动。

参照图6和图7,焊接设备还可包括吹气保护装置50,第一工件10为负极极柱11,第二工件20为顶盖片;负极极柱11位于环形激光器40的振镜的扫描范围内,并沿吹气保护装置50的吹气方向偏离振镜的中心而靠近振镜扫描范围的边沿。通过吹气保护装置50,能够将焊接过程中负极极柱11产生的飞溅吹出工作范围,避免焊渣积累而导致后续产生更多的飞溅而造成振镜镜片损伤,从而降低了镜片的更换频率,大大降低生产成本。

参照图6和图7,焊接设备还可包括除尘机构60,除尘机构60的抽气口61位于负极极柱11沿吹气方向的一侧,其作用是将焊接产生的烟尘及飞溅及时抽走,以保持焊接部位的清洁。该抽气口61产生的抽尘风向正好与风刀风向一致,两股侧向风力相结合,使产生的飞溅在路径朝向扫描范围外,因此可大幅度减少保护镜片损伤。

参照图8,焊接设备还可包括治具70,治具70可包括基座71和位于基座71上的散热底座72,顶盖片、正极极柱31、负极极柱11与散热底座72贴合以导热,散热底座72可包括导热主体和位于导热主体内的冷却液回路。

本申请实施例中,通过在导热主体内设置冷却液回路,提升治具70的导热能力,从而更换地将焊缝内的热量吸走,避免造成非金属材料的损伤。通过冷却液冷却的治具70在热量传输上优于仅靠对流换热和辐射换热的治具70,在治具70充分冷却的情况下,焊接热输入可适当提高,从而增大工艺窗口。该冷却液可以是水。冷却液回路可包括设置在导热主体内部的液体通道、设置在导热主体外的泵体和储液容器。泵体将储液容器内的冷却液输入液体通道中,从液体通道的另一端排回储液容器中。

在治具70材质上应选用热导率较好的材料,如铝合金、铜合金等,但出于治具70强度的考量,主体结构应选用结构强度较好的钢材或铝合金,通过装配的形式将结构部分与冷却部分组合起来,从而实现在不降低治具70结构强度的基础上,增强冷却性能。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

技术分类

06120116524108