1- Характеристики процесса сварки алюминиевого сплава для поддона батареи/ящика для хранения энергии

При производстве новых энергетических жидкостно-охлаждаемых ящиков для батарей, поддонов для батарей и других изделий каналы жидкостного охлаждения и многополостные структуры являются типичными сложными конструктивными особенностями (как показано на рисунке 1). Такие структуры часто включают в себя следующие особенности:

Рисунок 1: Типичная конструкция поддона для батареи

Трехмерное пространственное переплетение: проточные каналы распределены в змеевидной форме, с большим количеством пространственных точек поворота;

Многоуровневое соединение: основная полость и подполостные соединены тонкостенными перегородками (толщина 2-3 мм);

Особенности миниатюризации: малый размер поперечного сечения проточного канала (минимальная толщина стенки проточного канала алюминиевого профиля составляет 1,2 мм) и плохая доступность сварки.

2-Анализ сложности объединения нескольких технологий сварки при производстве поддонов для аккумуляторных батарей

В практике производства поддонов для аккумуляторных батарей необходимо объединять несколько технологий сварки, таких как скоординированное применение сварки трением с перемешиванием (FSW), холодная сварка переходом металла (CMT), традиционная сварка плавлением (TIG/MIG) и другие технологии. Это сочетание направлено на учет легкости, прочности, герметизации и эффективности производства, но также сталкивается со следующими основными трудностями:

a. Проблема скоординированного подвода тепла несколькими процессами

Различные технологии сварки (такие как FSW и лазерная сварка) имеют большие различия в подводе тепла, что может легко вызвать изменения характеристик материала и термическую деформацию, и их необходимо решать путем оптимизации последовательности сварки и регулировки параметров.

b. Узкое место совместимости и эффективности оборудования

Переключение оборудования является сложным, а требования к точности синхронизации параметров высоки. Для повышения эффективности совместной работы и сокращения времени цикла требуются модульная конструкция рабочей станции и интеллектуальные сварочные машины.

c. Проблемы баланса прочности герметизации и стоимости

Риск утечки на пересечении нескольких сварных швов высок (составляет 70% дефектов), поэтому требуется избыточная герметизация + оптимизация топологии конструкции.

3-Инженерная практика: Аккумуляторный лоток, жидкостное охлаждение PACK, координация процесса сварки

a. Планирование положения сварного шва

· Оптимизация положения сварки: На этапе проектирования продукта следует полностью рассмотреть рациональность положения сварки, чтобы избежать появления сварных швов в ключевых частях или областях, которые влияют на функции продукта. Например, отрегулируйте зазор между передней рамой и водяным соплом, чтобы предотвратить помехи от сварных швов; оптимизируйте положение сварки водяного сопла, чтобы уменьшить влияние на производительность продукта.

· Соответствие структуре продукта: Положение сварки должно соответствовать структуре продукта, чтобы гарантировать, что сварной шов может выдерживать различные нагрузки и напряжения во время использования продукта. Например, в проекте жидкостного охлаждения структурная устойчивость и надежность продукта улучшаются за счет рационального планирования положения сварки.

· Простота эксплуатации и обнаружения: Положение сварки должно быть удобным для операторов для выполнения сварочных операций и последующих проверок качества. Например, избегайте сварки в труднодоступных или плохо просматриваемых местах, чтобы повысить эффективность и качество сварки.

b. Контроль сварного шва

· Размер сварного шва: Размер сварного шва необходимо строго контролировать. Как правило, высота сварного шва должна быть в пределах 4/6 мм, а сварной шов не должен выходить за пределы плоскости, чтобы обеспечить внешний вид и точность сборки изделия. Например, в проекте жидкостной охлаждающей пластины размер сварного шва успешно контролировался путем корректировки параметров сварки и процесса, что позволило избежать влияния сварного шва на эксплуатационные характеристики и качество изделия.

· Форма сварного шва: Форма сварного шва должна быть максимально правильной, чтобы избежать чрезмерного плавления или неполного сплавления. Оптимизируя параметры сварки и методы работы, можно эффективно улучшить форму сварного шва и повысить качество сварки.

· Шлифовальная обработка: Для вогнутых следов сварки, полученных в месте сварки трением, используется шлифовальная обработка, чтобы обеспечить гладкую поверхность для соответствия требованиям к внешнему виду и эксплуатационным характеристикам изделия.

c. Оптимизация последовательности сварки

· Сварка разделов: для крупных изделий метод сварки разделов может эффективно контролировать общую деформацию. Разделив изделие на несколько областей и сваривая их последовательно, можно снизить концентрацию тепла во время процесса сварки и снизить риск термической деформации.

· Пошаговая коррекция: во время процесса сварки метод пошаговой коррекции используется для корректировки сварочной деформации во времени. Благодаря непрерывному измерению и коррекции деформации изделия во время процесса сварки обеспечивается точность размеров и форма конечного изделия в соответствии с требованиями проекта.

· Оптимизация пути сварки: рационально планируйте путь сварки, чтобы избежать повторной сварки в одной и той же области и снизить подвод тепла. Например, в проекте пластины жидкостного охлаждения было снижено подвод тепла во время процесса сварки, а качество сварки было улучшено за счет оптимизации пути сварки.

d. Совместный контроль деформации

Пластина жидкостного охлаждения подвергается термической деформации во время процесса сварки, что приводит к снижению точности размеров изделия.

Меры оптимизации:

· Используйте методы сварки перегородок и пошаговой коррекции для контроля общей деформации.

· Оптимизируйте параметры сварки, уменьшите ток и напряжение, а также уменьшите тепловложение.

· Используйте приспособления для фиксации изделия, чтобы уменьшить перемещение и деформацию во время сварки.

· Используйте симметричный метод сварки, чтобы равномерно распределить сварочное тепло.

Мы будем регулярно обновлять технологии и информацию о тепловых проектах и оптимизации, и делиться этой информацией с вами для справки. Благодарим вас за интерес к компании Walmate.