一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置及其工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置，包括：三爪卡盤、夾持散熱工裝、氬弧專用焊槍、調(diào)節(jié)滑塊、傳動減速裝置、調(diào)速電機、支撐平臺、氫鎳電池殼體、通氣孔、旋緊裝置、焊接環(huán)；夾持散熱工裝內(nèi)側(cè)鑲嵌散熱銅塊并呈瓣狀分別與三爪卡盤的三爪相連，裝卡過程中，氫鎳電池殼體分別通過左右夾持散熱工裝抱緊，并通過旋緊裝置使上下殼體夾緊，實現(xiàn)無間隙配合，氬弧專用焊槍正對焊接環(huán)中心；焊接前利用橡膠軟管經(jīng)通氣孔向電池殼內(nèi)通入氦氣進(jìn)行焊縫背面的保護(hù)；焊接速度由調(diào)速電機進(jìn)行控制，經(jīng)傳動減速裝置帶動三爪卡盤實現(xiàn)圓周焊接；調(diào)節(jié)滑塊可實現(xiàn)氬弧專用焊槍的左右及上下微調(diào)，從而保證焊接過程的穩(wěn)定可控。
【專利說明】一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置及其工藝方法
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置及利用該裝置實現(xiàn)氫鎳電池殼體氬弧焊的工藝方法，可用于氫鎳電池殼體十字型三合一單面焊三面成形。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]氫鎳電池作為新一代的航天器用電源，已經(jīng)在衛(wèi)星以及飛行器上得到廣泛應(yīng)用，電池內(nèi)部使用氫氣作為反應(yīng)氣，其內(nèi)部工作壓力長期保持在lMpa_8Mpa之間，這就對電池殼體的耐壓和耐疲勞強度提出了很高的要求，在設(shè)計上，電池殼體采用GH4169鎳-鉻-鐵基合金(美國牌號為Inconel 718)旋壓制作而成，由上下殼體構(gòu)成,單體電池裝配過程中需采用焊接方法進(jìn)行上下殼體的封裝，接頭形式為十字型三合一接頭，要求單面焊三面成型，按《QJ1842不銹鋼、結(jié)構(gòu)鋼熔焊技術(shù)條件》進(jìn)行I級焊縫檢驗，焊接強度及氣密性需滿足相關(guān)技術(shù)要求。
[0005]同時，為縮小電池體積，殼體內(nèi)部所裝的電池堆非?？拷缚p，電池堆內(nèi)非金屬材料占有很大的比例，這就要求焊接時在保證焊縫成形同時，熱影響區(qū)的溫度又要控制在很低的水平上:即熱影響區(qū)溫度不能太高，否則會破壞電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，影響電池放電性能；同時又要保證焊縫處有足夠的金屬熔化溫度，否則容易產(chǎn)生未熔合未焊透等焊接缺陷。這就對焊接設(shè)備和焊接工裝，以及焊接時的過程控制提出相當(dāng)苛刻的要求。
[0006]在采用手工常規(guī)氬弧焊接方法時，容易出現(xiàn)電池上下殼體裝配精度差，散熱不良，焊縫成型不均勻，背面保護(hù)不良，氣孔超標(biāo)等焊接缺陷。為提高氫鎳電池殼體焊接質(zhì)量，本發(fā)明主要通過對焊接平臺的改進(jìn)并增加相關(guān)工藝過程，達(dá)到了單面焊三面成型的效果。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:提供一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置，用于提高氫鎳電池殼體十字型三合一單面焊三面成形焊接接頭成型質(zhì)量。
[0009]本發(fā)明的解決方案是:提出一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置，包括:三爪卡盤、夾持散熱工裝、氬弧專用焊槍、調(diào)節(jié)滑塊、傳動減速裝置、調(diào)速電機、支撐平臺、氫鎳電池殼體、通氣孔、旋緊裝置、焊接環(huán)；
夾持散熱工裝內(nèi)側(cè)鑲嵌散熱銅塊并呈瓣狀分別與三爪卡盤的三爪相連，裝卡過程中，氫鎳電池殼體分別通過左右夾持散熱工裝抱緊，并通過旋緊裝置使上下殼體夾緊，實現(xiàn)無間隙配合，氬弧專用焊槍正對焊接環(huán)中心；焊接前利用橡膠軟管經(jīng)通氣孔向電池殼內(nèi)通入氦氣進(jìn)行焊縫背面的保護(hù)；焊接速度由調(diào)速電機進(jìn)行控制，經(jīng)傳動減速裝置帶動三爪卡盤實現(xiàn)圓周焊接；調(diào)節(jié)滑塊可實現(xiàn)氬弧專用焊槍的左右及上下微調(diào)，從而保證焊接過程的穩(wěn)定可控。以上控制、夾持、傳動及調(diào)節(jié)裝置均固定于支撐平臺上構(gòu)成氫鎳電池殼體氬弧焊接
T D O
[0010]本發(fā)明的另一技術(shù)方案:提出一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的工藝方法，包括如下步驟:
首先，夾持散熱工裝內(nèi)側(cè)鑲嵌散熱銅塊并呈瓣狀分別與三爪卡盤的三爪相連；
裝卡過程中，氫鎳電池殼體分別通過左右夾持散熱工裝抱緊，并通過旋緊裝置使上下殼體夾緊，實現(xiàn)無間隙配合；氬弧專用焊槍正對焊縫中心；
焊接前，利用橡膠軟管經(jīng)通氣孔向電池殼內(nèi)通入保護(hù)氣體進(jìn)行焊縫背面的保護(hù)；焊接時，焊接速度由調(diào)速電機進(jìn)行控制，經(jīng)傳動減速裝置帶動三爪卡盤實現(xiàn)圓周焊接；或采用手工轉(zhuǎn)動的方式實現(xiàn)固定點焊，自動/手動可通過傳動減速裝置中的離合器進(jìn)行切換；
焊接過程中，調(diào)節(jié)滑塊可實現(xiàn)氬弧專用焊槍的左右及上下微調(diào)，從而保證焊接過程的穩(wěn)定可控
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點具體包括:通過對焊接平臺的改進(jìn)并增加相關(guān)工藝過程，提高氫鎳電池殼體十字型三合一單面焊三面成形焊接接頭成型質(zhì)量，達(dá)到了單面焊三面成型的效果。
[0011]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置示意圖；
圖中:1-三爪卡盤2-夾持散熱工裝3-氬弧專用焊槍4-調(diào)節(jié)滑塊5-傳動減速裝置6-調(diào)速電機7-支撐平臺8-氫鎳電池殼體9-通氣孔10-旋緊裝置11-焊接環(huán)圖2為本發(fā)明實施例的焊接接頭截面示意圖。
[0013]

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合測試實例和附圖，對本發(fā)明專利做進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明專利的實施方式不僅限如此。
[0015]如圖1所示，夾持散熱工裝2內(nèi)側(cè)鑲嵌散熱銅塊并呈瓣狀分別與三爪卡盤I的三爪相連，裝卡過程中，氫鎳電池殼體8分別通過左右夾持散熱工裝2抱緊，并通過旋緊裝置10使上下殼體夾緊，實現(xiàn)無間隙配合；氫鎳電池殼體8焊接接頭采用焊接環(huán)作為填充金屬，結(jié)合圖2，氬弧專用焊槍3正對焊縫(焊接環(huán)11)中心；焊縫背面采用氦氣作為保護(hù)氣體；焊接前利用橡膠軟管經(jīng)通氣孔9向電池殼8內(nèi)通入氦氣進(jìn)行焊縫背面的保護(hù)；焊接速度由調(diào)速電機6進(jìn)行控制，經(jīng)傳動減速裝置5帶動三爪卡盤I實現(xiàn)圓周焊接，亦可采用手工轉(zhuǎn)動的方式實現(xiàn)固定點焊，自動/手動可通過離合器(傳動減速裝置配件)進(jìn)行切換；調(diào)節(jié)滑塊4可實現(xiàn)氬弧專用焊槍3的左右及上下微調(diào)，從而保證焊接過程的穩(wěn)定可控。以上控制、夾持、傳動及調(diào)節(jié)裝置均固定于支撐平臺7上構(gòu)成氫鎳電池殼體氬弧焊接平臺。
[0016]本發(fā)明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置，其特征在于:包括:三爪卡盤、夾持散熱工裝、氬弧專用焊槍、調(diào)節(jié)滑塊、傳動減速裝置、調(diào)速電機、支撐平臺、氫鎳電池殼體、通氣孔、旋緊裝置、焊接環(huán)； 所述夾持散熱工裝內(nèi)側(cè)鑲嵌散熱銅塊并呈瓣狀分別與三爪卡盤的三爪相連，氫鎳電池殼體分別通過左右夾持散熱工裝抱緊，并通過旋緊裝置使上下殼體夾緊，實現(xiàn)無間隙配合，氬弧專用焊槍正對焊接環(huán)中心；通氣孔設(shè)置在氫鎳電池殼體上；所述調(diào)速電機用于控制焊接速度，經(jīng)傳動減速裝置帶動三爪卡盤實現(xiàn)圓周焊接；調(diào)節(jié)滑塊可實現(xiàn)氬弧專用焊槍的左右及上下微調(diào)，從而保證焊接過程的穩(wěn)定可控；所述支撐平臺用于固定上述控制、夾持、傳動及調(diào)節(jié)裝置，構(gòu)成氫鎳電池殼體氬弧焊接平臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置，其特征在于，所述傳動減速裝置可進(jìn)行自動/手動模式切換，手工轉(zhuǎn)動的方式可實現(xiàn)固定點焊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于氫鎳電池殼體氬弧焊的裝置，其特征在于，所述旋緊裝置使上下殼體夾緊，夾緊后的左右散熱工裝同心度小于0.3_。
4.一種用于氫鎳電池殼體氬弧焊的工藝方法，其特征在于，包括如下步驟: 首先，夾持散熱工裝內(nèi)側(cè)鑲嵌散熱銅塊并呈瓣狀分別與三爪卡盤的三爪相連； 裝卡過程中，氫鎳電池殼體分別通過左右夾持散熱工裝抱緊，并通過旋緊裝置使上下殼體夾緊，實現(xiàn)無間隙配合；氬弧專用焊槍正對焊縫中心； 焊接前，利用橡膠軟管經(jīng)通氣孔向電池殼內(nèi)通入保護(hù)氣體進(jìn)行焊縫背面的保護(hù)； 焊接時，焊接速度由調(diào)速電機進(jìn)行控制，經(jīng)傳動減速裝置帶動三爪卡盤實現(xiàn)圓周焊接；或采用手工轉(zhuǎn)動的方式實現(xiàn)固定點焊，自動/手動可通過傳動減速裝置中的離合器進(jìn)行切換； 焊接過程中，調(diào)節(jié)滑塊可實現(xiàn)氬弧專用焊槍的左右及上下微調(diào)，從而保證焊接過程的穩(wěn)定可控。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于氫鎳電池殼體氬弧焊的工藝方法，其特征在于，所述氫鎳電池殼體焊接接頭采用焊接環(huán)作為填充金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于氫鎳電池殼體氬弧焊的工藝方法，其特征在于，所述保護(hù)氣體可采用氦氣。
【文檔編號】B23K37/047GK104400193SQ201410657304
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月18日
【發(fā)明者】章駿, 吳鏞憲, 張海娟, 張軍, 瞿軼, 黃旭, 胡樂亮, 戴珺懿, 黃亞軍, 陸榮, 聞海 申請人:上海空間電源研究所