近兩年，新能源動(dòng)力電池行業(yè)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅猛，特別是電動(dòng)汽對(duì)鋰離子動(dòng)力電池的密封性要求極高，激光焊接技術(shù)對(duì)這一要求有很好的適應(yīng)性，而且還有很好的抗壓性。正信激光生產(chǎn)的電池焊接設(shè)備，多種機(jī)型都能很好的滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力電池外殼的焊接要求，能很好的保護(hù)電池內(nèi)部電極材料，防止電解液的滲漏，保證鋰電池的電容電量。
      動(dòng)力電池外殼選用1100鋁合金和3003鋁合金。首先，YAG脈沖激光器能夠通過(guò)軟件預(yù)置激光脈沖波形控制氙燈泵浦電流輸出成形脈沖波形，本文設(shè)置了矩形波、梯形波、前置尖峰波和預(yù)熱保溫波四種脈沖波形。
其次，研究了YAG激光器激光焊接工藝參數(shù)單脈沖能量、峰值功率、頻率、焊接速度在設(shè)定的不同脈沖波形下對(duì)1100鋁合金焊縫成形的影響。通過(guò)金相分析技術(shù)、SEM技術(shù)，拉伸試驗(yàn)和硬度測(cè)試詳細(xì)分析了接頭的宏觀形貌、微觀組織、斷口形貌、拉伸強(qiáng)度和顯微硬度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，增加單脈沖能量，焊縫的熔深和熔寬增加，并且預(yù)熱保溫波焊縫成形最為美觀;增加峰值功率，焊縫熔深和熔寬增加;增加頻率，預(yù)熱保溫波焊縫寬度先增加后減小，焊縫深度減小，而梯形波焊縫寬度呈增大趨勢(shì)，熔深變化不明顯;增加焊接速度，熔深減小，熔寬減小。優(yōu)化參數(shù)為在預(yù)熱保溫波下峰值功率8kW，單脈沖能量20J，頻率 10Hz，焊接速度2.1mm/s。優(yōu)化參數(shù)下的焊接試樣抗拉強(qiáng)度為95.7N/mm2，達(dá)到母材抗拉強(qiáng)度的86%。預(yù)熱保溫波拉伸 斷裂機(jī)制為脆性韌性混合型斷裂，其它波形均為準(zhǔn)解理型斷裂。焊縫區(qū)域的硬度出現(xiàn)軟化，范圍為HV4.32-43。焊縫邊緣是以外延生長(zhǎng)的柱狀晶為主，母材近縫區(qū)有明顯第二相長(zhǎng)大;焊縫中心為等軸晶。
       再次，研究了1000WYAG激光器單脈沖能量在設(shè)定的不同波形下對(duì)3003鋁合金焊縫成形的影響。增加單脈沖能量，焊縫上表面寬度和下表面寬度都增大;預(yù)熱保溫波焊縫成形最好。預(yù)熱保溫波和前置尖峰波的最大抗拉強(qiáng)度均達(dá)到母材的80%以上。預(yù)熱保溫波拉伸斷裂機(jī)制為脆性韌性混合型斷裂，其它波形均為準(zhǔn)解理型斷裂。與1100鋁合金相似，焊縫區(qū)域的硬度也出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，范圍為HV4.927-54。焊縫邊緣是以外延生長(zhǎng)的柱狀晶為主，母材近縫區(qū)有明顯第二相長(zhǎng)大;焊縫中心為等軸晶。

      最后，采用最佳波形預(yù)熱保溫波對(duì)實(shí)際工件焊接，焊縫表面平整，并對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，密封性良好，能夠承受3公斤即0.3Mpa以上壓力，滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力電池對(duì)鋁合金外殼較好密封性要求及抗壓要求。