阅读说明：本技术 一种用于液冷板的焊接工装及激光焊接方法 (Welding tool for liquid cooling plate and laser welding method ) 是由 彭程 唐丽 房后生 丁旭东 于 2021-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于液冷板的焊接工装及激光焊接方法,具体步骤包括步骤一：将液冷板的水嘴放入焊接下板的避空孔中,再将平板放入焊接工装定位,使平板的孔与水嘴嵌套对接形成拼接焊缝,通过激光焊接进行密封焊接；步骤二：在焊接水嘴的平板上放置冲压流道板并定位,再将焊接工装的上板与冲压流道板进行压紧,使其紧密贴合,且保持间隙小于0.1mm；步骤三：将液冷板安放好后,焊接激光通过焊接工装预设的镂空处对液冷板焊接区域进行穿透叠焊,最后拆除焊接工装得到液冷板的激光焊接成品。本发明采用激光焊接液冷板,不使用复合板和助焊剂,且母材强度不变。通过焊接工装的整体式压装,保证间隙足够小,同时抑制热变形,保证液冷板平面度。(The invention discloses a welding tool and a laser welding method for a liquid cooling plate, which specifically comprise the following steps: placing a water nozzle of a liquid cooling plate into a clearance hole of a welding lower plate, placing a flat plate into a welding tool for positioning, enabling the hole of the flat plate and the water nozzle to be nested and butted to form a splicing welding line, and carrying out sealing welding through laser welding; step two: placing and positioning a stamping runner plate on a flat plate of the welding water nozzle, and then pressing an upper plate of a welding tool and the stamping runner plate tightly to enable the upper plate and the stamping runner plate to be tightly attached, wherein a gap is kept to be smaller than 0.1 mm; step three: after the liquid cooling plate is placed, the welding laser penetrates through the welding area of the liquid cooling plate through a hollow-out part preset by a welding tool to perform stitch welding, and finally the welding tool is removed to obtain a laser welding finished product of the liquid cooling plate. The invention adopts the laser welding liquid-cooling plate, does not use a composite plate and soldering flux, and the strength of the base material is not changed. Through the integral press mounting of the welding tool, the gap is ensured to be small enough, the thermal deformation is inhibited, and the planeness of the liquid cooling plate is ensured.)

一种用于液冷板的焊接工装及激光焊接方法

技术领域

本发明涉及液冷板激光焊接技术领域，特别涉及一种用于液冷板的焊接工装及激光焊接方法。

背景技术

锂离子动力电池在新能源领域的发展如火如荼，为了防止电池因内阻发热导致热失控，需要对电池进行冷却。目前对于方壳电池的冷却，主要通过带有流道的液冷板进行，其中液冷板是通过上下板的焊接实现密封。

传统的液冷板上下板密封采用的是炉中钎焊的方式。为了保证焊接可靠性，需在母材表面镀覆钎焊料，焊接前对焊接面整体喷涂助焊剂。由于炉中钎焊是对冷板整体加热，钎焊时对母材退火，导致焊后母材强度下降。且焊接后冷板内的助焊剂难以清理干净，造成冷板内部腐蚀，影响冷却板寿命。

发明内容

本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种用于液冷板的焊接工装及激光焊接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

一种用于液冷板的焊接工装及激光焊接方法，所述焊接工装包括上板和下板；

所述上板包括上主板，以及设置于上主板用于激光穿透的焊接避空槽；

所述下板包括下主板、设置于下主板用于液冷板定位的定位沉台，以及用于起到避让作用的避空孔；

所述激光焊接方法的具体步骤包括：

步骤一：将液冷板的水嘴放入焊接下板的避空孔中，再将液冷板的平板放入焊接工装的定位沉台定位，使平板的孔与水嘴嵌套对接形成拼接焊缝，通过激光焊接进行密封焊接；

步骤二：在焊接完成水嘴的平板上放置冲压流道板并定位，再将焊接工装的上板对冲压流道板进行压紧，使其紧密贴合，且保持间隙小于0.1mm；

步骤三：将液冷板安放好后，焊接激光通过焊接工装预设的镂空处对液冷板焊接区域进行穿透叠焊，最后拆除焊接工装得到液冷板的激光焊接成品。

作为本发明的进一步的方案：所述激光焊接的光源采用光纤激光和/或光纤加半导体复合激光。

作为本发明的进一步的方案：所述焊接工装采用的整体式压装。

作为本发明的进一步的方案：所述上板和下板设置有用于锁止的锁紧孔，以及用于定位的定位销孔。

作为本发明的进一步的方案：所述液冷板最外侧密封焊接采用多道焊接的方式。

与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

通过采用上述的技术方案，利用预先设置的焊接工装，将液冷板的平板放置于焊接工装的下主板进行激光水嘴焊接。再将冲压流道板放入，且利用螺母、定位销等部件进一步压紧定位。再利用不同类型的激光焊接方式，对设置有焊接避空槽和孔的位置进行焊接。通过上述设计方案，焊接无需使用复合板和助焊剂，且能够保持母材强度。采用整体式压装方式可以使焊接区域位于同一平面，从而保证焊接熔深一致，焊缝质量可靠。且所有焊接区域同时完成压装，可以明显提高焊接速度，增加焊接效率。

附图说明

下面结合附图，对本发明的

具体实施方式

进行详细描述：

图1为本申请公开的一些实施例的液冷板激光焊接方法的步骤示意图；

图2为本申请公开的一些实施例的液冷板焊接压装结构的截面示意图；

图3为本申请公开的一些实施例的液冷板结构的示意图；

图4为本申请公开的一些实施例的冲压流道板和平板焊接后的示意图；

图5为本申请公开的一些实施例的焊接工装的上板的示意图；

图6为本申请公开的一些实施例的焊接工装的下板的示意图。

图中：1、液冷板；11、平板；12、冲压流道板；2、焊接工装；21、上板；211、上主板；212、焊接避空槽；213、锁紧孔；214、定位销孔；22、下板；221、下主板；222、定位沉台；223、避空孔；3、冷却液流道；4、冷却液进出口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2所示，本发明实施例中，一种用于液冷板的焊接工装及激光焊接方法，所述焊接工装包括上板和下板；

所述上板包括上主板，以及设置于上主板用于激光穿透的焊接避空槽；

所述下板包括下主板、设置于下主板用于液冷板定位的定位沉台，以及用于起到避让作用的避空孔；

具体实施方式中，如图5和图6所示，所述焊接工装2包括上板21和下板22。

具体的，所述上板21包括上主板211、用于激光穿透焊接液冷板的焊接避空槽212、用于锁止的锁紧孔213，以及用于定位的定位销孔214。

具体的，所述下板22包括下主板221、用于液冷板1上下的冲压流道板12和平板11进行定位的定位沉台222，以及用于便利激光穿透的避空孔223。

所述激光焊接方法的具体步骤包括：

本实施例中，焊接主要目的是通过激光穿透焊接冲压流道板12，与平板11进行叠焊实现密封焊接。

步骤一：首先将液冷板1的放入焊接下板22的避空孔223中，再将液冷板1的平板11放入焊接工装2定位，使平板11的孔与水嘴嵌套对接形成拼接焊缝，通过激光焊接进行密封焊接；

步骤二：在焊接水嘴的平板11上放置冲压流道板12并定位，再将焊接工装2的上板21对冲压流道板12进行压紧，使其紧密贴合，且保持间隙小于0.1mm；

具体的，焊接工装作用下，可以保证焊接间隙足够小，且能够在焊接过程中抑制热变形，提高冷板平面度。

步骤三：将液冷板1安放好后，焊接激光通过焊接工装2预设的镂空处对液冷板1焊接区域进行穿透叠焊，最后拆除焊接工装2得到液冷板1的激光焊接成品。

具体实施方式中，液冷板1材料可根据需要选用不同类型和不同厚度的材料。所述激光焊接的光源采用光纤激光和/或光纤加半导体复合激光。

具体实例：

当液冷板1材料为5系铝合金的0.6mm冲压流道板12配合1.0mm平板11叠焊，激光类型选用光纤和半导体的复合激光。

激光功率：光纤700w，半导体800w；

焊接速度：80mm/s

离焦量：+1.5mm

保护气流量：10L/min

焊缝表面光滑，下板22熔深0.6mm未焊穿，焊缝强度足够，密封性好。

当液冷板1材料为6系铝合金1.0mm冲压流道板12配合1.0mm平板11叠焊，激光类型选用单光纤激光。

激光功率：1500w

焊接速度：100mm/s

离焦量：+2.0mm

保护气流量：30L/min

焊缝表面相对光滑，下板22熔深0.5mm，焊缝强度足够，密封性好。

如图3所示，图示为液冷板1结构的示意图，包括冲压流道板12和平板11，所述冲压流道板12布置有冷却液流道3，所述平板11设置有冷却液进出口4。

具体实施方式中，所述焊接工装2采用的整体式压装。使焊接区域位于同一平面，从而保证焊接熔深一致，焊缝质量可靠。且所有焊接区域的同时压装完成，可以明显提高焊接速度，增加焊接效率。

具体实施方式中，如图4所示，所述液冷板1最外侧密封焊接采用多道焊接的方式，用于充分保证气密性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，均应包含在本发明的保护范围之内。