新能(néng)源產(chǎn)業的(dí)新(xīn)興(xīng)是(shì)全*界近(jìn)年(nián)來(lái)的主(zhǔ)要(yào)發展(zhǎn)方(fāng)向(xiàng)，中國(guó)作為(wéi)當前(qián)世界的最主要(yào)經濟(jì)體，新能源(yuán)產業(yè)的發展一直處於(yú)高(gāo)速進步階(jiē)段(duàn)。在新(xīn)能源(yuán)產業(yè)中，汽車(chē)是(shì)目前比(bǐ)較(jiào)熱門(mén)的(dí)行(háng)業(yè)，國家(jiā)大力扶持(chí)新能(néng)源(yuán)，這使(shǐ)得是(shì)新能(néng)源的(dí)市(shì)場(cháng)百花(huā)齊放(fàng)，作為(wéi)中國高(gāo)新信(xìn)息技術(shù)發(fā)展(zhǎn)高(gāo)度集(jí)中(zhōng)給(gěi)的行(háng)業，激光(guāng)這種學習優良(liáng)的製造手段在汽(qì)車製造過程(chéng)中的(dí)應(yīng)用研究有(yǒu)著(zhuó)至(zhì)關(guān)重(zhòng)要的(dí)作用，隨著汽(qì)車輕量(liáng)化的要(yào)求，高(gāo)度自動化(huà)和高(gāo)度靈(líng)活(huó)的生產(chǎn)係統(tǒng)受到青(qīng)睞，激光設備(bèi)的優勢愈(yù)發明顯(xiǎn)。

目前，應用*廣(guǎng)泛的(dí)激光(guāng)切割(gē)，激(jī)光(guāng)焊接(jiē)，激(jī)光打標等(děng)優良(liáng)科學(xué)技術(shù)發展已在(zài)中國(guó)新(xīn)能源汽(qì)車(chē)生產(chǎn)製造(zào)等多(duō)個(gè)重要環節(jié)有(yǒu)所(suǒ)不同應(yīng)用，激光在(zài)新(xīn)能源車領域(yù)的(dí)滲透(tòu)率和應用率也(yě)正(zhèng)在(zài)研究不斷學習(xí)提升。而這(zhè)幾種(zhǒng)應(yīng)用(yòng)中，激(jī)光焊接(jiē)和(hé)激(jī)光(guāng)切割是使用(yòng)最多，並且對激光的(dí)各(gè)項指(zhǐ)標(biāo)要求也是(shì)多種多(duō)樣的，我(wǒ)們(mén)下(xià)麵(miàn)會(huì)著重介紹(shào)這兩種(zhǒng)應(yīng)用以及其檢測方(fāng)法(fǎ)，本章我們先(xiān)來(lái)討論一下激光焊接(jiē)
：

激(jī)光焊接(jiē)

激光焊接(jiē)技術(shù)發展(zhǎn)則(zé)是新能源(yuán)汽(qì)車(chē)行業應用(yòng)經(jīng)濟增長(cháng)最(zuì)快的(dí)賽(sài)道。激(jī)光(guāng)焊(hàn)接技術主要(yào)應用於(yú)汽車覆(fù)蓋件，動力(lì)電池(chí)，PACK模(mó)塊等(děng)。譬(pì)如全(quán)球發(fā)展(zhǎn)新(xīn)能源車龍(lóng)*企(qǐ)業(yè)特(tè)斯(sī)拉公司推出的(dí)劃時代(dài)的(dí)4680圓柱(zhù)形電(diàn)池就使我們用了大電(diàn)芯(xīn)，全(quán)極耳(ěr)等(děng)創(chuàng)新(xīn)技(jì)術(shù)。而蓄(xù)電(diàn)池(chí)企業(yè)需(xū)要使用(yòng)激光焊(hàn)接全極耳，這就(jiù)把(bǎ)激(jī)光焊(hàn)接設(shè)備帶到了更(gēng)廣闊的(dí)市場(cháng)。

激光(guāng)焊(hàn)接作為(wéi)一種(zhǒng)現代(dài)焊接技(jì)術，具(jù)有熔(róng)深深(shēn)，速(sù)度快(kuài)，變(biàn)形小，對(duì)焊接(jiē)環境要求不(bù)高，功(gōng)率密度(dù)大，不受磁場(cháng)的影響，不局限(xiàn)於導(dǎo)電材料，不(bù)需(xū)要真(zhēn)空(kōng)的(dí)工(gōng)作條件(jiàn)並且焊接過程中(zhōng)不產生(shēng)X射(shè)綫等(děng)優(yōu)勢，被(bèi)廣泛應(yīng)用於高(gāo)*精(jīng)密製造領域，尤(yóu)其是(shì)新能(néng)源汽車及(jí)動(dòng)力(lì)電池行(háng)業(yè)。

激(jī)光焊接工藝(yì)相較於(yú)其他焊接工(gōng)藝的(dí)優勢對比(bǐ)如下
：

下圖列出了(liǎo)一些常(cháng)用(yòng)焊接方法的焊縫圖片，每(měi)種方(fāng)法在(zài)某些(xiē)應(yīng)用領域各有優缺點(diǎn)。激光焊(hàn)接具有(yǒu)焊接材料(liào)損(sǔn)耗低，無需焊(hàn)劑，焊(hàn)縫美觀(guān)，性(xìng)能(néng)穩定，操作方便(biàn)，焊(hàn)接(jiē)質量好(hǎo)，自動化程度(dù)高(gāo)，工藝(yì)重復(fù)性(xìng)好等優(yōu)點，是其他(tā)焊接方法無(wú)*比擬(nǐ)的。

激光焊(hàn)接優(yōu)勢總(zǒng)結
：

· 激(jī)光(guāng)束(shù)斑直(zhí)徑(jìng)很(hěn)小(xiǎo)，能量密(mì)度*高，功率(shuài)密度達(dá) 10^6~10^8W/cm^2，深(shēn)寬比(bǐ)大，最高(gāo)可達/10
：1，對高熔點金(jīn)屬等(děng)難(nán)焊材(cái)料(liào)有較(jiào)好(hǎo)的焊(hàn)接(jiē)效果；

· 可用於異(yì)種材(cái)料，非金屬(shǔ)材料的焊接(jiē)。電池的(dí)結(jié)構(gòu)通常包含多種材料(liào)，如鋼，鋁，銅(tóng)，鎳(niè)等，這些金屬(shǔ)可能被製成(chéng)電(diàn)極，導綫(xiàn)，或(huò)是(shì)外殼(ké)；因(yīn)此，無(wú)論(lùn)是(shì)一種材料之間或(huò)是多種材料(liào)之(zhī)間(jiān)的焊接，均對焊接工藝提出了(liǎo)較高(gāo)要(yào)求。激光焊接的(dí)工(gōng)藝(yì)優(yōu)勢就(jiù)在(zài)於(yú)可以焊接(jiē)的(dí)材質種類(lèi)廣泛(fàn)，能(néng)夠(gòu)實(shí)現不(bù)同(tóng)材料之間(jiān)的(dí)焊(hàn)接(jiē)；

· 激光焊接速度(dù)快，熱輸入(rù)小(xiǎo)，從而(ér)熱影響材料(liào)開(kāi)發(fā)與(yǔ)應用(yòng)區很小，材(cái)料(liào)變形(xíng)及殘餘(yú) 應(yīng)力小，無需後續矯(jiǎo)正(zhèng)變(biàn)形(xíng)；

· 激(jī)光(guāng)焊接接(jiē)頭力學性能好，焊縫組織致(zhì)密(mì)，強(qiáng)度高(gāo)。焊縫(féng)窄且(qiě)表(biǎo)麵成(chéng)型好，免去焊後(hòu)清(qīng)理等工作；

· 激光(guāng)焊接(jiē)係統具有高(gāo)度柔性化(huà)，可(kě)施行非接觸遠(yuǎn)距離(lí)和任(rèn)何(hé)復(fù)雜(zá)形(xíng)狀(zhuàng)的焊接，易(yì)於實現(xiàn)遠程(chéng)控(kòng)製與自(zì)動化生(shēng)產(chǎn)。

激光(guāng)焊接有(yǒu)哪些方(fāng)式(shì)

       根(gēn)據(jù)工(gōng)作(zuò)原理的不同，適配不(bù)同的(dí)加(jiā)工(gōng)場(cháng)景(jǐng)，激(jī)光焊接可分為(wéi)熱(rè)傳導(dǎo)焊，深(shēn)熔(róng)焊，復(fù)合焊接，激光釺(qiān)焊(hàn)和(hé)激光(guāng)傳(chuán)導焊接(jiē)五種，具體(tǐ)如(rú)下
：

從(cóng)實(shí)際(jì)操作(zuò)來說，激光(guāng)焊接(jiē)還(huán)有一些(xiē)細(xì)節劃分
：穿透焊(hàn)和縫焊

• 穿(chuān)透(tòu)焊的(dí)連(lián)接片無(wú)需衝(chōng)孔，加(jiā)工(gōng)相(xiāng)對(duì)簡單。穿(chuān)透焊(hàn)需要(yào)功率較(jiào)大(dà)的(dí)激(jī)光焊(hàn)機。穿(chuān)透焊(hàn)的(dí)熔深比縫焊(hàn)的(dí)熔(róng)深要低，可(kě)靠性相對(duì)差(chà)點(diǎn)。

• 縫焊(hàn)相比穿透焊(hàn)，隻需較小(xiǎo)功率(shuài)激光焊機(jī)。縫焊的熔深(shēn)比(bǐ)穿(chuān)透(tòu)焊的熔深要(yào)高，可(kě)靠性相對(duì)較好，但連接片需衝(chōng)孔(kǒng)，加工(gōng)相對困難。

激光(guāng)焊接應用(yòng)舉例
：

動力(lì)電(diàn)池(chí)組(zǔ)成以及常見(jiàn)焊接位(wèi)置

動(dòng)力(lì)電(diàn)池(chí)電芯可分(fēn)為棱(léng)柱(zhù)形(xíng)電芯，圓(yuán)柱電芯和軟包電芯(xīn)三(sān)種(zhǒng)，

這(zhè)三種電(diàn)池目前都用(yòng)於(yú)電動汽(qì)車的生產中，其(qí)中棱(léng)柱形(xíng)電池和(hé)圓柱形電池(chí)應(yīng)用比(bǐ)較廣泛。不(bù)同(tóng)形(xíng)狀(zhuàng)的動力(lì)電池(chí)具有不同的焊(hàn)接工藝參數。電(diàn)池(chí)從電(diàn)芯(xīn)到(dào)成型示意(yì)圖(tú)如下，焊接是這個過(guò)程(chéng)中非(fēi)常(cháng)重要(yào)以(yǐ)及復(fù)雜(zá)的(dí)工(gōng)藝。

動力(lì)電芯常見(jiàn)幾(jī)種(zhǒng)激光焊接位(wèi)置，即蓋板安全(quán)口(kǒu)，電(diàn)芯(xīn)&極柱(zhù)，電(diàn)池殼(ké)，密(mì)封銷(xiāo)（電(diàn)解液注入孔(kǒng)），電池極耳(ěr)，電芯極耳(ěr)和頂(dǐng)蓋。此外，超(chāo)級(jí)電容器(qì)的焊(hàn)接(jiē)位置主要是連接器(qì)和陰極(jí)（封焊）。超級(jí)電容(róng)器和不同類型(xíng)動(dòng)力電池的激(jī)光焊接(jiē)位(wèi)置如圖所(suǒ)示
：

電(diàn)芯組成(chéng)模塊焊(hàn)接(jiē)主要是匯(huì)流(liú)排焊接以(yǐ)及(jí)側(cè)板(bǎn)焊接等
：

一些(xiē)特殊的激光焊(hàn)接(jiē)工(gōng)藝(yì)
：環形光斑(bān)焊(hàn)接(jiē)

技(jì)術原理(lǐ)

環(huán)形(xíng)光(guāng)斑激光器是通(tōng)過(guò)一根(gēn)光(guāng)纖提供兩(liǎng)束(shù)獨(dú)立控(kòng)製(zhì)的(dí)同軸激光(guāng)光(guāng)束。在(zài)焊(hàn)接(jiē)過(guò)程(chéng)中(zhōng)，中心光(guāng)束用於(yú)形(xíng)成(chéng)焊縫(féng)，而(ér)環形(xíng)光斑(bān)用(yòng)於穩(wěn)定(dìng)焊(hàn)接熔池，可實現(xiàn)高(gāo)速(sù)，無(wú)飛濺的焊接(jiē)，此舉幾(jī)乎消除了裂紋和(hé)氣孔(kǒng)等(děng)缺陷(xiàn)。

與普通光纖(xiān)激(jī)光(guāng)器相比，環(huán)形光斑激光器(qì)是(shì)將(jiāng)單一的高(gāo)斯分布激光(guāng)束(shù)，改為(wéi)較(jiào)復(fù)雜的由環(huán)狀+中(zhōng)心(xīn)光(guāng)束組合而(ér)成(chéng)的環(huán)形光(guāng)束(shù)，且兩個光(guāng)斑都可(kě)以實(shí)現激光(guāng)功率(shuài)和出光時間的實(shí)時獨立調整，為激光(guāng)焊(hàn)接帶(dài)來了更(gēng)大的(dí)靈(líng)活(huó)性和(hé)可能性。

激(jī)光焊(hàn)接(jiē)的(dí)核心(xīn)因(yīn)素

激光(guāng)焊(hàn)接是目前高(gāo)*電(diàn)池(chí)焊(hàn)接推(tuī)崇的(dí)主要(yào)方法。激(jī)光焊(hàn)接(jiē)的(dí)剪切(qiē)強度(dù)和抗撕(sī)裂強度都(dū)比較好。電池(chí)焊(hàn)接的好壞(huài)其導(dǎo)電性，強度(dù)，氣密(mì)性，金屬疲(pí)勞(láo)和耐腐蝕(shí)性(xìng)能是(shì)典(diǎn)型的(dí)焊(hàn)接(jiē)質(zhì)量評(píng)價(jià)標準(zhǔn)。決(jué)定(dìng)激光焊(hàn)接質量(liáng)的(dí)核(hé)心要(yào)素是(shì)激(jī)光器能量控(kòng)製(zhì)及(jí)焊(hàn)接工藝技(jì)術(shù)。

（1）激光(guāng)器功率控(kòng)製

由(yóu)於(yú)被焊接的(dí)材(cái)料對不(bù)同(tóng)波(bō)長激光的(dí)吸(xī)收(shōu)率不同(tóng)（可(kě)以(yǐ)從(cóng)5%到50%不(bù)等(děng)），激(jī)光器(qì)選擇不同(tóng)，焊接(jiē)效果完(wán)*不(bù)同(tóng)。為了對焊(hàn)件輸出(chū)統一，穩定的焊接(jiē)激(jī)光束(shù)，就(jiù)需(xū)要激(jī)光輸出功率(shuài)具(jù)有良(liáng)好的一致(zhì)性或(huò)者能夠精(jīng)確控製激(jī)光(guāng)輸出(chū)功率，功(gōng)率過(guò)低會導致焊(hàn)接(jiē)熔(róng)融(róng)不(bù)足而(ér)影(yǐng)響焊接(jiē)質(zhì)量，功率過高或上下波動會導致(zhì)飛濺，氣(qì)孔(kǒng)等(děng)不(bù)良(liáng)效果(guǒ)。因(yīn)此(cǐ)，激(jī)光器能(néng)量(liáng)的控(kòng)製(zhì)就(jiù)成(chéng)為(wéi)激(jī)光(guāng)焊接最為關(guān)鍵(jiàn)的(dí)技術之一。

（2）焊接工藝技術

激(jī)光(guāng)與物質的作(zuò)用(yòng)過(guò)程(chéng)較為(wéi)復雜(zá)，激光焊(hàn)接(jiē)效果(guǒ)與激(jī)光波長(cháng)，功率密度(dù)大(dà)小，焊(hàn)接時間(jiān)，焊接(jiē)頭角度(dù)，焦(jiāo)點距(jù)離(lí)，焊件對激光的吸收(shōu)率(shuài)及清(qīng)潔程度(dù)，焊(hàn)件(jiàn)的厚度及導(dǎo)熱性(xìng)能(néng)，保護(hù)氣體類(lèi)型及流(liú)量(liáng)等(děng)數(shù)十種因(yīn)素有(yǒu)關。因此(cǐ)，激光焊(hàn)接工藝技術也(yě)是影響(xiǎng)焊接質量關鍵(jiàn)的(dí)因(yīn)素之(zhī)一，需(xū)要(yào)激(jī)光(guāng)焊接工藝技(jì)術(shù)人(rén)員不(bù)斷摸索總(zǒng)結(jié)，長時間實驗積(jī)累才(cái)能(néng)夠獲得良好(hǎo)的焊接效果。

激光焊接質量控製(zhì)
：

上麵所(suǒ)述(shù)激光焊(hàn)接的工(gōng)藝，與(yǔ)激(jī)光(guāng)器的兩(liǎng)個(gè)參數是(shì)最(zuì)直接相(xiāng)關(guān)的(dí)，一個是(shì)激光的(dí)功率（功率穩(wěn)定性以及(jí)實際(jì)功率強度），另外一(yī)個則是(shì)激光的(dí)光斑形(xíng)貌。要(yào)想讓(ràng)激(jī)光(guāng)焊接做(zuò)到高效(xiào)，高質(zhì)量(liáng)，那麼(mó)必定要關注(zhù)激(jī)光的這兩個參數，下(xià)麵我們就來說一些(xiē)這些參數(shù)背後真(zhēn)正的(dí)意義(yì)
：

1. 隨著使用時(shí)間(jiān)的(dí)增(zēng)加，實際切割或(huò)者(zhě)焊接(jiē)的(dí)時候(hòu)會發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變(biàn)差，最直接的體現(xiàn)就是在同樣(yàng)激(jī)光參數設(shè)置下，樣品(pǐn)不能被切(qiē)割開或(huò)者(zhě)焊(hàn)接變差出(chū)現(xiàn)虛(xū)焊等(děng)現象(xiàng)，這個(gè)是(shì)由(yóu)於(yú)激光功率變(biàn)化造成(chéng)的，功(gōng)率下(xià)降(jiàng)後最終在樣(yàng)品工作(zuò)點(diǎn)位置(zhì)功率密(mì)度下降(jiàng)造成的(dí)，此(cǐ)時需要調節(jié)激光參(cān)數從(cóng)而(ér)達(dá)到最(zuì)初(chū)設置；

功(gōng)率隨使用時(shí)間的變(biàn)化

2. 功(gōng)率檢測發現激光(guāng)器功率與初(chū)始沒有(yǒu)改(gǎi)變(biàn)，但是(shì)工作(zuò)效(xiào)果依(yī)然(rán)變(biàn)差，這個(gè)其(qí)實是(shì)激(jī)光(guāng)聚焦(jiāo)的(dí)焦點位(wèi)置(zhì)發(fā)生(shēng)了改(gǎi)變（也就(jiù)是我(wǒ)們常說的(dí)焦點(diǎn)飄移(yí)），最終(zhōng)導致工作(zuò)點位置功(gōng)率密度下(xià)降，從(cóng)而達不到(dào)實(shí)際(jì)工(gōng)作效(xiào)果(guǒ)。

焦點位(wèi)置隨使用時間(jiān)的變化(huà)

因(yīn)此，激(jī)光焊(hàn)接的過程(chéng)中，對(duì)於(yú)激光(guāng)器的(dí)功率(shuài)以及焦點變(biàn)化的(dí)觀(guān)測非(fēi)常重(zhòng)要(yào)，下麵(miàn)我們給大家(jiā)介紹一些(xiē)針對(duì)不(bù)同(tóng)應(yīng)用的非常好用(yòng)的(dí)測(cè)量設備
：

1. Helios
：激光除(chú)鏽(xiù)/清(qīng)洗，模(mó)組(zǔ)外殼(ké)焊接等；短時間曝光，可(kě)測試高(gāo)達12kW功(gōng)率(shuài)，有(yǒu)自動防塵罩(zhào)，不(bù)需(xū)要水冷，可(kě)用(yòng)於(yú)profinet集成控(kòng)製(zhì)；可(kě)見光到近(jìn)紅外(wài)波段覆蓋，滿(mǎn)足(zú)不(bù)同(tóng)波長應用(yòng)；

2. Ariel
： 激(jī)光除鏽(xiù)/清(qīng)洗(xǐ)，模(mó)組(zǔ)外(wài)殼(ké)焊接(jiē)等；短時間曝光，可測(cè)試(shì)高(gāo)達(dá)8000W功率(shuài)，有防(fáng)塵(chén)罩(zhào)，不需(xū)要(yào)水(shuǐ)冷，自帶顯示(shì)表(biǎo)，含充電電(diàn)池(chí)，體積非(fēi)常小巧(qiǎo)，可以(yǐ)藍(lán)牙(yá)連(lián)結手機(jī)遠程讀數，可(kě)見(jiàn)光到近(jìn)紅外波(bō)段(duàn)覆(fù)蓋(gài)，滿足(zú)不同波長應用；

3. BeamWatch
：可以測(cè)試(shì)大(dà)功率(shuài)激光器(qì)的(dí)光束(shù)腰(yāo)（焦點）的寬(kuān)度和(hé)位置(zhì)，M2或者K值，焦點飄移(yí)，光束發散角(jiǎo)，不需要衰減，功(gōng)率越(yuè)高(gāo)測(cè)試效(xiào)果(guǒ)越(yuè)好，可(kě)以(yǐ)吹掃(sǎo)氮(dàn)氣避免灰(huī)塵影(yǐng)響(xiǎng)等(děng)；

下圖(tú)時(shí)對環(huán)形(xíng)光(guāng)斑激光器(qì)的一個實(shí)測分(fēn)析，可以明顯(xiǎn)看(kàn)出環形光(guāng)斑(bān)的焦(jiāo)點位(wèi)置，從(cóng)而可(kě)以合(hé)適選擇環形光斑工(gōng)作點(diǎn)，焊(hàn)接點(diǎn)功(gōng)率(shuài)以(yǐ)及(jí)約束環的大小；

4. BeamWatch AM: 是一(yī)種集(jí)成激光測(cè)量係(xì)統，設(shè)計用於測量激光(guāng)增材(cái)製造係(xì)統(tǒng)的關鍵激光(guāng)束(shù)參數(shù)，例如(rú)激(jī)光器的(dí)光(guāng)束腰(yāo)（焦點）的寬(kuān)度和位置，激光(guāng)功率，M2或(huò)者K值(zhí)，焦點(diǎn)飄(piāo)移，光(guāng)束發散(sàn)角(jiǎo)，不需要衰(shuāi)減(jiǎn)，密封(fēng)設計(jì)，氣閥(fá)推動開shutter，避(bì)免灰塵(chén)對設(shè)備的影(yǐng)響；

5. 10K-W，BeamWatch Intergrated
：動力(lì)電池Busbar焊接過程(chéng)監(jiān)控，電池生產各環節(jié)過程(chéng)監控，逆變器(qì)焊接(jiē)過程監控(kòng)
：可以長時(shí)間(jiān)監(jiān)控(kòng)功(gōng)率，集(jí)成係統監(jiān)控(kòng)M2等(děng)參數等；

6. Comet
：是一款便(biàn)攜式(shì)功(gōng)率(shuài)圓盤激光傳感器(qì)。通過對激(jī)光(guāng)功率的10s曝光采(cǎi)樣，可實(shí)現最(zuì)高10kW的(dí)功率測量(liáng)。具有平(píng)坦的寬帶(dài)塗層，頻(pín)譜覆蓋(gài)範圍(wéi)為0.2~20µm。無(wú)需水冷，直(zhí)接手柄(bǐng)讀(dú)數，測試(shì)完(wán)即可取走方便(biàn)後續加工；