基于工业机器人, 总体上采用分层递阶结构, 控制模块间采用I/O口外部电路连接、程序协调的方法, 研制出用于动力电池外壳封装的激光自动化焊接系统。经调试后对具有复杂几何尺寸电池外壳进行焊接试验, 在同一工艺参数下, 采用两种不同的轨迹进行焊接, 对比分析两种焊接轨迹对焊缝成形的影响及经济性。实验结果表明, 基于机器人自动化波浪线焊接的焊缝连续性、一致性较好, 可实现多工位连续焊接, 加工效率是普通工作台的3 倍。设计实现的激光自动化焊接系统为我国动力电池封装提供了参考。

提出了一种连接Al/Ti异种合金的新工艺，即采用激光为热源，AlSi12为填充材料，实现了Ti-6Al-4V钛合金和LF6铝合金的激光熔钎焊连接。激光熔钎焊是一种局部加热焊接过程，通过调整激光加热参数，控制填充材料的润湿铺展及界面金属间化合物的形态和数量，从而控制接头质量。在实验过程中，填充焊丝实时送入，通过改变激光功率、间隙大小、光斑尺寸、焊接速度、送丝速度、激光辐照位置等工艺参数，以获得对接头的不同加热效果。研究了不同参数下的钎缝成形规律、接头界面特点及接头拉伸强度。结果表明，采用激光熔钎焊工艺连接Al/Ti异种合金可以获得成形良好、强度较高的接头，但焊接过程对工艺参数要求严格;接头厚度方向不同位置的界面金属间化合物的厚度和形态各不相同;热输入较低情况下，钎料与钛合金材料作用不充分，接头易从界面处断裂;热输入较高时，接头容易从铝合金侧熔合区附近断裂。

以4 mm和10 mm厚5A06铝合金为实验材料,对激光-钨极氩弧(TIG)双面焊(LTDSW)的焊接特性进行了研究。该工艺充分利用了激光和钨极氩弧两种热源相互作用的优势,不仅可以获得稳定可靠的焊接过程与美观的焊缝成形,还具有显著增加接头熔深、减少焊接缺陷、提高焊接生产率和降低焊接成本等优势,实现了在小功率(1.0 kW)激光条件下4 mm厚铝合金板的可靠连接。与激光焊相比,激光-钨极氩弧双面焊的气孔数量有所下降,气孔分布位置主要受激光和电弧能量匹配关系的影响,气孔数量和大小主要取决于焊接热输入的大小。激光-钨极氩弧双面焊的接头抗拉强度为310 MPa,约为母材强度的88%。

本文以CuSi3为钎料,电镀锌钢板为母材,CO₂激光为热源,对卷对接接头进行了激光填丝钎焊研究.试验过程中,通过改变钎焊工艺参数及激光入射方式,研究了镀锌钢板激光填丝钎焊在不同热输入下的钎缝外观成形规律.结果表明,激光功率和光斑直径是影响钎缝成形最重要的因素;倾斜入射激光可以改善钎缝成形质量.此外,对不同热输入和同一接头不同部位的界面结合情况和界面元素的分布进行了SEM观察和电子探针分析.结果表明,随着钎焊线能量的增加,Si、Mn元素容易在界面处出现偏聚;相对于接头上部,接头下部钎料与母材结合微弱,界面更容易出现Si、Mn、Zn元素的富集.