一种多层异种金属结构的焊接方法及应用与流程

本发明属于金属焊接领域，更具体地，涉及一种多层异种金属结构的焊接方法及应用。

背景技术：

焊接，也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。

现代焊接的能量来源有很多种，包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外，焊接还可以在多种环境下进行，如野外、水下和太空。

激光焊接是利用高能量密度的激光束作为热源的一种高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接，焊接过程属热传导型，即激光辐射加热工件表面，表面热量通过热传导向内部扩散。由于其独特的优点，已成功应用于微、小型零件的精密焊接中。

在模组的生产制造过程中，经常会遇到将不同种类的薄金属材料焊接在一起的工艺难点，异种金属焊接在焊接领域本身就属于高精尖的制造工艺难点，然而在现有技术中，缺少一种简易的用于特定熔点的多层异种金属结构的焊接方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种多层异种金属结构的焊接方法及应用。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种多层异种金属结构的焊接方法，

所述多层异种金属结构由从上至下依次叠加的异种金属构成；所述多层异种金属结构大于或等于两层；

相邻两层的上层金属的沸点大于下层金属的沸点；

相邻两层的上层金属的熔点大于或等于下层金属的熔点；

最下层金属的沸点大于最上层金属的熔点；

该焊接方法包括：将激光从多层异种金属结构上方射入，进行激光焊接；

所述激光焊接的速度为160-220mm/s；

所述激光焊接的周期为0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率为825-1425w。

根据本发明，当多层异种金属结构为两层，所述多层异种金属结构由从上至下依次叠加的第一金属、第二金属构成；

第一金属的沸点＞第二金属的沸点＞第一金属的熔点≥第二金属的熔点。

根据本发明，当多层异种金属结构为三层，所述多层异种金属结构由从上至下依次叠加的第一金属、第二金属、第三金属构成；

第一金属的沸点＞第二金属的沸点＞第三金属的沸点＞第一金属的熔点≥第二金属的熔点≥第三金属的熔点。

根据本发明一种具体的实施方式，所述第一金属为铝，所述第二金属为铜，所述第三金属为铁或304不锈钢；

所述激光焊接的速度为170-210mm/s；

所述激光焊接的周期为0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率为825-1125w。

根据本发明，上述铝可以为铝1015，上述铜可以为铜t1或铜t2。

根据本发明另外一种具体的实施方式，所述第一金属为铜，所述第二金属为镍，所述第三金属为钨；

所述激光焊接的速度为180-220mm/s；

所述激光焊接的周期为0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率为1125-1425w。

作为优选方案，除最下层外，其他金属层的厚度为0.1-0.4mm。

作为优选方案，采用平行焊和/或飞行焊的方式进行激光焊接。

作为优选方案，激光焊接后，所述多层超薄异种金属结构的力学性能≥15n/mm。

作为优选方案，采用振镜激光机进行激光焊接。

本发明的第二方面提供上述的焊接方法在锂电池领域的应用。

本发明的有益效果：

本发明实现了异种金属焊接，并且是超薄金属的焊接(0.1-0.4mm)，焊缝的力学性能均满足使用需求，可以在今后的生产制造过程中大大节约因超薄异种金属连接而带来的成本增加问题，从而降低企业的生产制造成本，展现产品竞争力。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。

图1示出了本发明实施例1的多层异种金属结构示意图。

附图标记说明：

1-第一金属、2-第二金属、3-第三金属。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

实施例1

图1示出了本发明实施例1的多层异种金属结构示意图。

该多层异种金属结构由从上至下依次叠加的第一金属1(厚度为0.3mm)、第二金属2(厚度为0.3mm)、第三金属3(厚度为2mm)构成；第一金属1为铝，第二金属2为铜，第三金属3为304不锈钢；

焊接方法包括：采用振镜激光机将激光从多层异种金属结构上方射入，以飞行焊的方式进行激光焊接；其中，激光焊接的速度为170-210mm/s；激光焊接的周期为0.4-0.6s；激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；激光焊接的功率为825-1125w。激光焊接后，多层超薄异种金属结构的力学性能≥15n/mm。

实施例2

多层异种金属结构由从上至下依次叠加的铜t1(厚度为0.3mm)、镍(厚度为0.3mm)、钨(厚度为2mm)构成；焊接方法包括：采用振镜激光机将激光从多层异种金属结构上方射入，以平行焊的方式进行激光焊接；其中，激光焊接的速度为180-220mm/s；激光焊接的周期为0.4-0.6s；激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；激光焊接的功率为1125-1425w。激光焊接后，多层超薄异种金属结构的力学性能≥15n/mm。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

技术特征：

1.一种多层异种金属结构的焊接方法，其特征在于：

所述多层异种金属结构由从上至下依次叠加的异种金属构成；所述多层异种金属结构大于或等于两层；

相邻两层的上层金属的沸点大于下层金属的沸点；

相邻两层的上层金属的熔点大于或等于下层金属的熔点；

最下层金属的沸点大于最上层金属的熔点；

该焊接方法包括：将激光从多层异种金属结构上方射入，进行激光焊接；

所述激光焊接的速度为160-220mm/s；

所述激光焊接的周期为0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率为825-1425w。

2.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，所述多层异种金属结构由从上至下依次叠加的第一金属、第二金属构成；

第一金属的沸点＞第二金属的沸点＞第一金属的熔点≥第二金属的熔点。

3.根据权利要求1所述的焊接方法，其中，所述多层异种金属结构由从上至下依次叠加的第一金属、第二金属、第三金属构成；

第一金属的沸点＞第二金属的沸点＞第三金属的沸点＞第一金属的熔点≥第二金属的熔点≥第三金属的熔点。

4.根据权利要求3所述的焊接方法，其中，

所述第一金属为铝，所述第二金属为铜，所述第三金属为铁或304不锈钢；

所述激光焊接的速度为170-210mm/s；

所述激光焊接的周期为0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率为825-1125w。

5.根据权利要求3所述的焊接方法，其中，

所述第一金属为铜，所述第二金属为镍，所述第三金属为钨；

所述激光焊接的速度为180-220mm/s；

所述激光焊接的周期为0.4-0.6s；

所述激光焊接的振幅为0.6-0.8mm；

所述激光焊接的功率为1125-1425w。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的焊接方法，其中，

除最下层外，其他金属层的厚度为0.1-0.4mm。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的焊接方法，其中，采用平行焊和/或飞行焊的方式进行激光焊接。

8.根据权利要求1-5中任意一项所述的焊接方法，其中，激光焊接后，所述多层超薄异种金属结构的力学性能≥15n/mm。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的焊接方法，其中，采用振镜激光机进行激光焊接。

10.权利要求1-9中任意一项所述的焊接方法在锂电池领域的应用。

技术总结
本发明公开了一种多层异种金属结构的焊接方法及应用。所述多层异种金属结构由从上至下依次叠加的异种金属构成；所述多层异种金属结构大于或等于两层；相邻两层的上层金属的沸点大于下层金属的沸点；相邻两层的上层金属的熔点大于或等于下层金属的熔点；最下层金属的沸点大于最上层金属的熔点。本发明实现了异种金属焊接，并且是超薄金属的焊接(0.1‑0.4mm)，焊缝的力学性能均满足使用需求，可以在今后的生产制造过程中大大节约因超薄异种金属连接而带来的成本增加问题，从而降低企业的生产制造成本，展现产品竞争力。

技术研发人员：徐昊;计富宝;郜帅;毛永志;王丽博
受保护的技术使用者：天津荣盛盟固利新能源科技有限公司
技术研发日：2020.03.13
技术公布日：2020.06.26