方形鋁殼電池頂蓋周邊焊工序經(jīng)常會出現(xiàn)焊接之后鋁殼發(fā)生內凹變形，今天做一個簡單的分析。

      問題根源分析

      鋁殼焊接變形主要有下面3點：

       熱輸入不均：焊接熱積累導致蓋板與殼體熔合區(qū)溫差收縮差異;

       材料特性：鋁合金線膨脹系數(shù)大，焊縫區(qū)殘余應力釋放引發(fā)塑性應變;

      夾具壓緊不足：殼蓋間隙或臺階值超差導致焊后收縮不協(xié)調。

       具體解決措施

       1.精準優(yōu)化焊接工藝參數(shù)降功率-增速策略： 功率調整：適當降低功率但是要避免焊接不全和過度熔深;速度提升：提高焊接速度，減少熱輸入;離焦量優(yōu)化：負離焦調整為正離焦，擴大光斑并減少熔池底部熱集中;復合光斑/擺動焊接： 采用光纖-半導體復合激光或環(huán)形光斑，平衡熔池穩(wěn)定性;增加光束擺動(擺動間距0.5-0.7mm，頻率≥200Hz)以分散熱輸入。

       2.夾具與壓裝控制(關鍵措施)臺階與間隙標定： 使用3D輪廓儀確保蓋板與殼體臺階值≤0.2mm、間隙≤0.05mm;增加吸盤夾具拉緊殼體大面，抑制焊接收縮內凹;液壓夾持優(yōu)化： 提升壓裝壓力，增加夾持剛性，減少焊接時殼蓋錯動。

       3.保護氣與等離子體管控保護氣體參數(shù)： 氮氣(純度≥99.999%)同軸吹氣，流量15-25L/min，角度30°-45°(避免湍流形成氣孔及熔池波動);增加側吹輔助氣(惰性氣體)進一步抑制等離子體干擾。

       焊后矯正與工藝驗證

       1.輥壓矯形： 對長邊焊縫采用輥邊工藝，消除焊后收縮應力;

       2.金相檢測： 抽檢最大熔深(0.8~1.3mm)、熔寬(≥1.0mm)及翻邊量(≤60μm)是否符合標準;

       3.在線監(jiān)測： 引入OCT熔深監(jiān)測系統(tǒng)(250kHz采樣)，實時反饋匙孔深度波動，動態(tài)調整功率與速度。

       實施路徑優(yōu)先級緊急調整：優(yōu)先優(yōu)化焊接參數(shù)(功率-速度-離焦量)及預熱工藝，降低熱輸入;夾具升級：同步改進壓裝夾具(吸盤設計+壓力校準)，確保臺階值達標;長線方案：引入擺動焊接或復合光源設備，增強熱分布控制能力。