[发明专利]一种焊接设备及焊接工艺

说明书

本申请涉及金属焊接的技术领域，尤其涉及一种焊接设备及焊接工艺。其中，一种焊接设备，包括：焊枪，用于焊接两个部件；滚轧装置，用于挤压两个部件焊接后产生的熔池，以提高焊接强度。本申请提供的焊接设备通过增加滚轧装置，使滚轧装置挤压两个部件焊接后产生的熔池，促使熔池内部分区间晶粒的重结晶，并引入变形强化，从而提高激光焊接后熔池区域的强度，降低焊接后的两个部件在焊缝位置处开裂的风险。

技术领域

本申请涉及金属焊接的技术领域，尤其涉及一种焊接设备及焊接工艺。

背景技术

电池单体一般包括壳体和端盖组件，其中，壳体与端盖组件之间的连接采用激光焊接。

但用户在使用过程中发现，壳体和端盖组件之间的焊缝位置存在机械强度不足的问题，在电池单体使用过程中是薄弱点，容易开裂。

因此，如何增加壳体与端盖组件焊接位置的强度一直以来是行业内亟需解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请实施例提供了一种焊接设备及焊接工艺，其能够增加两个部件焊接后的焊缝位置的强度，降低焊接后的壳体和端盖组件在焊缝位置处开裂的概率。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种焊接设备，包括：

焊枪，用于焊接两个部件；

滚轧装置，用于挤压两个部件焊接后产生的熔池，以提高焊接强度；

滚轧装置包括：主体部和滚轧件，滚轧件连接于主体部，主体部用于带动滚轧件沿焊接方向移动，以使滚轧件滚动挤压熔池，主体部内设有冷却腔，冷却腔用于容纳冷却介质。

通过采用上述技术方案，一方面，利用滚轧装置对熔池的挤压，使得熔池在凝固之前，其部分区间晶粒发生重结晶，从而增强焊缝区域的强度。另一方面，通过滚轧装置对熔池的挤压，能够减少熔池金属中如气泡等焊接缺陷的数量和大小，大大改善部件焊接后的耐疲劳性能。再一方面，还能够打散熔池附近原来的热应力场大小和分布，从而限制熔池附近大范围连续热应力不均导致的部件变形。通过滚轧件滚动挤压熔池，降低了滚轧件与熔池或部件表面的摩擦力，减小对熔池金属、部件表面或滚轧件的磨损，提高了部件之间的焊接质量和延长了滚轧件的使用寿命。通过在冷却腔内注入冷却介质，进一步带走主体部的热量，降低主体部的温度，使得主体部与熔池之间长时间保持较大的温差，加速熔池的温度向主体部的传导，从而加速熔池的降温。

在一些实施例中，滚轧件的外表面包括曲面，曲面用于挤压熔池。

通过采用上述技术方案，滚轧件通过圆滑的曲面与熔池或者部件接触，并平缓地挤压熔池，从而降低对熔池各处的挤压力不均衡导致的焊缝宽度不一的概率，以减小焊接后部件产生的变形，进一步提高了焊接质量。

在一些实施例中，滚轧件设置为滚珠，滚珠被配置为镶嵌于主体部且能够相对主体部转动，以挤压熔池。

通过采用上述技术方案，滚珠能在各个方向上转动，对于沿各个方向延伸的熔池都能够进行挤压，且能够在平面或非平面上进行挤压，适应性更强。

在一些实施例中，滚轧件设置为滚柱，滚柱的柱面用于挤压熔池。

通过采用上述技术方案，滚柱的转动方向更加固定，更适用于沿直线方向挤压熔池。

在一些实施例中，滚柱包括柱体和柱轴，柱轴沿柱体的中轴线贯穿设置于柱体，柱轴两端滑动连接于主体部，以带动柱体转动。

通过采用上述技术方案，通过柱轴带动柱体转动，从而调整滚柱的方向，使得滚柱的柱面能够与部件或熔池的不同位置接触以挤压熔池。

在一些实施例中，主体部设有轴槽，轴槽呈不封闭的环形，轴槽靠近圆心一侧设有开口，开口沿轴槽的周向延伸，柱轴经过轴槽的圆心，柱轴两端位于轴槽内，并能够沿轴槽滑动，以带动柱体转动。