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近年,鋁合金電池包殼體憑借著提升電池包能量密度、增加車輛續(xù)航里程等優(yōu)勢(shì),已被應(yīng)用于新能源汽車。鋁合金電池包箱體的成型工藝主要包括鑄造和焊接兩大類,下文小編將為大家詳細(xì)介紹這兩類工藝信息。
鑄造是批量生產(chǎn)鋁合金電池箱體的關(guān)鍵工藝,工業(yè)上常用到的鑄造類型包括以下幾種:
反重力鑄造
反重力鑄造是一種利用外壓力使合金液自下而上、沿反重力方向充填并凝固的籌造方式。該工藝具有充填穩(wěn)定、帶壓凝固、充填速度可控、溫度場(chǎng)分布合理等特點(diǎn)。并且易于鑄件的凝固與補(bǔ)縮,反重力鑄造的鑄件具有良好的機(jī)械性能和致密組織,缺陷較少。
反重力鑄造以工藝流程的不同,可分為調(diào)壓鑄造、低壓鑄造和差壓鑄造。低壓鑄造技術(shù)發(fā)明于二戰(zhàn)期間,用于制造飛機(jī)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體鑄件。在此基礎(chǔ)上,發(fā)展出了差壓鑄造工藝,因其具備低壓鑄造和壓力釜鑄造等特點(diǎn),常用于制造大型復(fù)雜的薄壁零件。而調(diào)壓鑄造工藝是在差壓鑄造的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)而來(lái),工藝不僅可以控制正壓,還可以控制負(fù)壓,對(duì)控制系統(tǒng)的精確性要求更高。
熔模精密鑄造
熔模鑄造工藝具備較高的尺寸精度和表面光潔度,通常可達(dá)到CT4-6的尺寸精度(相比之下,砂型鑄造為CT10-13,壓鑄為CT5-7)。該工藝設(shè)計(jì)靈活,可以用來(lái)鑄造高度復(fù)雜的器件。此外,熔模鑄造的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)害,因其型砂中不含化學(xué)粘結(jié)劑,并且舊砂回收率可達(dá)95%以上。
石膏型鑄造
石膏型鑄造適用于制造尺寸精度高、殘余應(yīng)力低的鑄件,并具備其他模具無(wú)法企及的優(yōu)勢(shì):它支持精確復(fù)制,使鋁合金鑄件表面的粗糙度達(dá)到0.8~3.2μm。此外,石膏型鑄造的導(dǎo)熱系數(shù)較低,更容易實(shí)現(xiàn)薄壁部分的完全成型,支持鑄造0.5mm的薄壁,因此該工藝適用于制造具有復(fù)雜形狀的鑄件。
石膏型鑄造主要有三種類型:非泡沫石膏、泡沫石膏和熔模鑄造用石膏。非泡沫石膏型透氣性較差,主要用于生產(chǎn)性能要求不高的鑄件。泡沫石膏型透氣性良好,適用于生產(chǎn)薄壁(低至0.5mm)與曲面造型的鋁合金鑄件。
目前,鋁及鋁合金的焊接方法有多種,常用的焊接方法包括鎢極氬弧焊(TIG焊)、熔化極氬弧焊(MIG焊)、電阻電焊、激光焊、電子束焊、縫焊、攪拌摩擦焊和感應(yīng)焊。其中,鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊是較為常見(jiàn)的焊接方式。鎢極氬弧焊是鋁制品常用的焊接方式,特別適用于焊接5mm以下厚度的鋁及鋁合金。這種焊接方式具有許多優(yōu)點(diǎn),如焊接過(guò)程中熱量集中、電弧燃燒穩(wěn)定、焊縫金屬致密、成形表面良好等。焊接接頭的強(qiáng)度、塑性與質(zhì)量較高。氬氣流對(duì)焊接區(qū)的沖刷能夠加快接頭的冷卻速度,改善其組織性能。此外,鎢極氬弧焊適用于全位置焊接,并且接頭形式不受限制。然而,這種方法并不適合在露天環(huán)境下操作。
熔化極氬弧焊除具備鎢極氬弧焊的以上優(yōu)點(diǎn)外,還兼?zhèn)浜附有矢?、易于?shí)現(xiàn)自動(dòng)焊和半自動(dòng)焊的優(yōu)勢(shì)。此外,熔化極氬弧焊適用于多種板厚的鋁與鋁合金的焊接。然而,由于送絲系統(tǒng)的限制,焊絲直徑不宜過(guò)大。
鎢極氬弧焊和熔化極氬弧焊是鋁與鋁合金常用的焊接方式,每種方式都有其適用的情況和優(yōu)勢(shì)。