双波段复合激光钎焊技术及应用

目前在新能源领域的激光钎焊主要是动力电池相关部件，包括电池包、端侧板、电池托盘、水冷板等。

尽管激光钎焊焊接技术在动力电池中已得到应用，但仍然存在一些亟待攻克的挑战，其中包括：外观不良、飞溅大、虚焊；炸孔、飞溅，以及电池制造产能不断提升，现有工艺激光焊接速度需要提升等问题。

其中以镀锌板铜钎焊更为突出。激光焊接镀锌钢板时存在锌蒸气和锌等离子体，焊接稳定性减低,焊接时易产生多种焊接缺陷,从而增加了激光焊接过程和焊接质量的控制难度。

前置光斑可烧蚀钎焊接缝处的镀锌层，从而使钎焊过程趋于稳定，并因此能够以常规的速度进行钎焊。

蓝光焊接目前在常规高反材料焊接领域已经展现了突出的优势；同时，双波长复合焊接技术通过将红外激光与蓝光/半导体激光复合在一起，能攻克当前蓝光、绿光激光器存在的一些瓶颈问题，成为有效的解决方案。

1、 蓝光激光（455nm）比常规1064nm近红外激光对有色金属吸收率大幅提高；

2、针对铜钎焊，焊丝主要是含铜的硅青铜焊丝，红外-蓝光复合光场， 蓝光提升铜对红外吸收（3X)，大幅提升激光能量利用率；

3、高吸收，低亮度 + 宽范围吸收系数一致性，稳定的焊接过程；

1、低亮度，高吸收蓝光基材加热，表面熔池形成

2、改进焊接温度场，提升融池稳定性，降低镀锌板炸锌概率。

蓝光激光（下）和光纤激光（上）铜焊接动态对比（高速摄影）

永磁电机扁线绕组焊接应用

蓝光激光器领域存在特定问题。例如，蓝光激光器亮度不足，难以单一依靠蓝光替代光纤激光器解决问题。

1、蓝光激光与红外激光共轴复合

2、蓝光激光大聚焦光斑：

1） 预热铜材

2） 表面融池生成，提升红外吸收

3） 焊后保温，大幅降低气孔，协助融池表面在重力和表面张力下平滑，提升焊缝成型质量

3、红外激光形成对多层铜箔的穿透和对极耳连接片的融池。

红蓝光复合激光钎焊镀锌板焊缝截面及力学性能测试

抗拉强度：平均464.667MPa、最大值：523MPa，最小值：413MPa

电池包膨胀梁案例

电池包膨胀梁案例-产品焊道截面金相

电池包案例-试件打样测试

电池包案例产线

激光钎焊图

汽车加油管硅铜填丝钎焊，相对于传统的火焰，高频钎焊，热影响区小，良率高，对工件损伤小，环境污染低，易于实现自动化，可接入焊接质量监控。

油箱加油口盖焊接图

1064nm+915nm双波段复合焊接铝合金，1064nm光纤激光做为激光复合焊的主热源，915nm激光被作为次要热源。

915nm波长半导体激光是铝合金吸收率较高的波段，利用此特性对材料进行预热，降低材料对1064nm波长的反射率，提高熔深，获得较大的焊缝宽度，并且可以降低熔池冷却速度，减少沙孔及焊接裂纹的产生。

6系水冷板激光填丝焊接

6系水冷板激光焊接

6系+3系水冷板激光焊接

6系车窗激光填丝焊接

3系复合板+6系对接激光填丝焊接

6系铸铝激光填丝焊接

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