本發(fā)明涉及一種焊接方法，尤其涉及一種用于新能源電動(dòng)汽車中冷卻箱的焊接方法。

背景技術(shù)：

鋁及鋁合金采用大量新的生產(chǎn)工藝和改進(jìn)技術(shù)，以及其價(jià)格穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，致使眾多汽車制造商大幅度增加鋁材應(yīng)用的計(jì)劃。在汽車車身輕量化進(jìn)程中，鋁合金的應(yīng)用越來越多，減輕車重作為降低燃油消耗與廢氣排量的有效措施；同樣在新能源電動(dòng)汽車行業(yè)，減輕車重直接影響整車的續(xù)航能力。

鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、無磁性、良好的耐腐蝕性、低溫韌性及成形性等特點(diǎn)而被廣泛地應(yīng)用于各種焊接結(jié)構(gòu)中，成為理想的輕量化材料。磁懸浮列車車體、輕軌電車、全鋁車身汽車及各種航空航天輕量化裝備等，均采用鋁合金代替鋼材料焊接，在相同剛度和強(qiáng)度要求下，結(jié)構(gòu)質(zhì)量可減輕60％左右，可大大實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的輕量化，節(jié)約材料。

鋁合金具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，在焊接鋁合金時(shí)必須有較大的熱輸入，方能形成良好的焊接熔池。在焊接過程中，由于熱輸入較大或焊接工藝不當(dāng)?shù)仍?，容易出現(xiàn)焊接變形和存在殘余應(yīng)力，同時(shí)由于在焊縫和熔合區(qū)中存在重結(jié)晶及熱影響區(qū)晶粒的粗化，造成焊接熱影響區(qū)軟化，易形成氣孔、縮松等缺陷，致使焊接接頭強(qiáng)度大大降低，嚴(yán)重影響構(gòu)件的使用性能。研究表明，鋁合金焊接中主要存在以下幾大難點(diǎn)：

1)、鋁合金焊接接頭軟化嚴(yán)重，強(qiáng)度系數(shù)低；

2)、鋁合金表面易產(chǎn)生難熔的氧化膜(Al₂O₃)，需采用大功率密度的焊接工藝；

3)、鋁合金焊接容易產(chǎn)生氣孔和熱裂紋；

4)、鋁合金焊接線膨脹系數(shù)大，易產(chǎn)生焊接變形；

5)、鋁合金熱導(dǎo)率大(約為鋼的4倍)，相同焊接速度下，熱輸入要比焊接鋼材時(shí)大2～4倍。

其中，鋁合金焊接接頭產(chǎn)生軟化，強(qiáng)度系數(shù)大大降低，接頭強(qiáng)度遠(yuǎn)低于母材，導(dǎo)致接頭性能降低，從而，在一定程度上限制了鋁合金在焊接結(jié)構(gòu)中的廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種制造成本低廉、焊接裝配簡(jiǎn)易的用于新能源電動(dòng)汽車中冷卻箱的焊接方法。

本發(fā)明的解決方案是：一種用于新能源電動(dòng)汽車中冷卻箱的焊接方法，冷卻箱包括下蓋板、外框、進(jìn)口側(cè)邊板、出口側(cè)邊板、進(jìn)口末端、出口末端、電池支撐筒、上蓋板、若干支撐柱；所述焊接方法包括以下步驟：

進(jìn)口側(cè)邊板、出口側(cè)邊板分別對(duì)稱裝配在外框的一個(gè)外側(cè)上；

進(jìn)口末端、出口末端分別裝配在外框的相對(duì)兩個(gè)內(nèi)側(cè)上，且進(jìn)口末端、出口末端分別與進(jìn)口側(cè)邊板、出口側(cè)邊板連通形成水箱導(dǎo)水系統(tǒng)；

下蓋板、電池支撐筒、上蓋板、支撐柱安裝在所述水箱導(dǎo)水系統(tǒng)上裝配成所述冷卻箱；其中，電池支撐筒和支撐柱分別插入下蓋板上對(duì)應(yīng)的孔中，安裝完成后再插入外框的插槽，并確保與外框的安裝間隙為0.2mm以內(nèi)，最后安裝上蓋板，同時(shí)確保與外框的安裝間隙為0.2mm以內(nèi)；

所述冷卻箱的邊沿部位采用激光焊接，以實(shí)現(xiàn)所述冷卻箱的封邊焊接；

所述冷卻箱進(jìn)行浸錫焊接：在所述冷卻箱的上下面焊接處均勻涂上助焊劑，然后將所述冷卻箱浸入錫焊池中，待上錫均勻后再換所述冷卻箱的另一面涂助焊劑，再進(jìn)行浸錫焊接，完成后使所述冷卻箱靜置，待所述冷卻箱自然冷卻。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)口末端、出口末端先分別插入在外框的相對(duì)兩側(cè)上再進(jìn)行焊接。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)口側(cè)邊板、出口側(cè)邊板均采用激光焊接方式分別對(duì)稱焊接在外框的一個(gè)外側(cè)上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，進(jìn)口末端、出口末端均采用激光填絲焊接方式分別焊接在外框的相對(duì)兩個(gè)內(nèi)側(cè)上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，下蓋板和上蓋板均包含400多個(gè)直徑為20.15mm的孔，孔與孔之間的間隙為20.75mm，孔與孔連接處之間的間距為0.6mm。

進(jìn)一步地，下蓋板和上蓋板的厚度為2mm。

再進(jìn)一步地，電池支撐筒的壁厚為0.3mm。

優(yōu)選地，電池支撐筒支持400多只電池，支撐柱分成兩組均勻分布在電池支撐筒的相對(duì)兩側(cè)上。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述冷卻箱的各部件材料均為鋁合金。

作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，下蓋板和上蓋板的表面、電池支撐筒的表面均先采用酸洗、鈍化處理后再裝配。

本發(fā)明適用于相關(guān)鋁及鋁合金的密封性焊接，焊接工藝簡(jiǎn)易。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、鋁合金水箱密封性好，表面無氣孔產(chǎn)生；

2、薄壁電池支撐筒與上下蓋焊接后變形小，不影響裝配；

3、水箱如果出現(xiàn)滲漏，容易補(bǔ)焊。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電池冷卻裝置導(dǎo)水部分裝配示意圖。

圖2為本發(fā)明電池冷卻裝置導(dǎo)水部分機(jī)構(gòu)激光焊接示意圖。

圖3為本發(fā)明電池冷卻裝置上下蓋結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖3中附圖標(biāo)記B處的局部放大示意圖。

圖5為本發(fā)明電池冷卻裝置水箱部分裝配示意圖。

圖6為本發(fā)明電池冷卻裝置水箱部分焊接示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明用于新能源電動(dòng)汽車中冷卻箱的焊接方法，其針對(duì)冷卻箱的特殊工藝。如圖1至圖6所示，冷卻箱即電池冷卻裝置包括下蓋板1、外框2、進(jìn)口側(cè)邊板3、出口側(cè)邊板4、進(jìn)口末端5、出口末端6、電池支撐筒7、上蓋板8、支撐柱9。

所述進(jìn)口末端5、出口末端6，進(jìn)口側(cè)邊板3、出口側(cè)邊板4分別裝配到外框2上。其中，進(jìn)口側(cè)邊板3和出口側(cè)邊板4采用激光焊接方式對(duì)稱焊接在外框2上，而進(jìn)口末端5和出口末端6插入外框2相對(duì)應(yīng)的孔中，再采用激光填絲焊接方式焊接在外框2上，這樣使進(jìn)口側(cè)邊板3和出口側(cè)邊板4連通，形成水箱導(dǎo)水系統(tǒng)，如圖2所示，圖中的進(jìn)口側(cè)邊板3和出口側(cè)邊板4在外框2的相應(yīng)接觸區(qū)域，進(jìn)口末端5和出口末端6與外框2的相應(yīng)接觸區(qū)域均為激光焊接區(qū)域，并確保無液體滲漏。

所述下蓋板1、電池支撐筒7、上蓋板8和支撐柱9表面均采用酸洗鈍化處理，然后安裝在導(dǎo)水系統(tǒng)上，其中，電池支撐筒7能支撐450只電池，電池支撐筒7和12只支撐柱9分別插入下蓋板1上對(duì)應(yīng)的孔中，安裝完成后再插入外框2的插槽，并確保與外框2安裝間隙為0.2mm以內(nèi)，最后安裝上蓋板8，同時(shí)確保與外框2安裝間隙為0.2mm以內(nèi)具體安裝如圖4所示。

所述下蓋板1和上蓋板8如圖3及圖4所示，為了詳細(xì)說明本案在焊接時(shí)的技術(shù)難題，特采用圖3及圖4進(jìn)行詳細(xì)的尺寸說明，其中，圖4為圖3中附圖標(biāo)記B處的局部放大示意圖。該零件包含450個(gè)直徑為20.15mm的小孔10，孔與孔之間的間隙為20.75mm，那么孔與孔連接處之間的間距為0.6mm，且下蓋板1和上蓋板8的厚度為2mm。如果采用傳統(tǒng)的鋁合金焊接方法，這個(gè)間距必然有很大的變形，而且很容易折斷。與此同時(shí)，電池支撐筒7的壁厚僅為0.3mm。

冷卻箱也叫水箱，裝配完成后，水箱邊沿部位采用激光焊接，確保水箱無滲漏，具體焊接形式如圖6所示，水箱邊沿部位為激光焊接區(qū)域。

所述水箱裝配體封邊焊接后，進(jìn)行浸錫焊接，在水箱上下面焊接處均勻涂上助焊劑，然后將水箱浸入錫焊池中，待上錫均勻后再換水箱另一面涂助焊劑，再進(jìn)行浸錫焊接，完成后使焊接水箱靜置，待水箱自然冷卻。

冷卻箱的各部件，即下蓋板、外框、進(jìn)出口側(cè)邊板、進(jìn)出口末端、電池支撐筒、上蓋板、支撐柱等這些零件的材料均可為鋁合金。進(jìn)出口末端，進(jìn)出口側(cè)邊板均可采用激光焊焊接在外框上，形成導(dǎo)水裝配體，確保液體無滲漏。上下蓋板的表面和電池支撐筒7表面均采用采用酸洗、鈍化等表面處理，然后安裝到導(dǎo)水裝配體上，組成水箱裝配體。裝配體中，上下蓋板嵌入外框2中，其間隙小于等于0.2mm，然后采用激光焊接密封，確保無滲漏。上下蓋板與電池支撐筒7焊接采用浸錫焊接，焊接密封后確保水箱無滲漏，內(nèi)部能承受0.2MPa壓力。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。