固定铝合金窗子的胶

文章目录：

1、台风过后的思考：如何封窗才能在台风天不破不渗水？2、宣传自称“中铝铝业”，看到厂址“有点熟悉”3、技术｜方壳锂离子电池封口（密封钉）焊接工艺

台风过后的思考：如何封窗才能在台风天不破不渗水？

南海网记者 林文泉 实习生 黄叶

近日，超强台风“摩羯”过境海南，海口市区绝大多数小区都存在业主家中玻璃破碎和脱落现象，特别是高层玻璃和落地窗玻璃破碎会导致房间受狂风暴雨肆虐损失惨重。如今台风已过，很多群众开始着手重新封窗装修，到底该如何安装自家玻璃，在台风天不破不渗水？南海网客户端特意邀请福临门恒温门窗海南总经理朱守杰和欧享门窗海南总经理张秋和，为大家详细讲解玻璃窗防护相关知识。

朱守杰在给记者讲解玻璃窗知识。记者 王威 摄

根据自家窗户类型选择玻璃

此次超强台风“摩羯”登陆期间，很多居民家中的玻璃出现破碎，这到底是什么原因造成的呢？已经从事门窗行业15年的朱守杰表示，无外乎3个原因造成。

楼层的多户窗户被台风摧垮。记者 王威 摄

一是外物撞击造成玻璃破碎。台风期间有大量硬物被吹在空中，这些硬物撞击到玻璃上，会导致玻璃瞬间破碎。比如，邻居家的玻璃破碎后，碎小的玻璃颗粒经过台风加速，撞击在自家的窗子上，很可能导致自家玻璃也会破碎。

二是玻璃的质量不符合要求。一些不良商家将普通玻璃当做钢化玻璃卖给市民，台风过境的时候，这些玻璃根本扛不住压力。钢化玻璃的自爆率在千分之四左右，如果钢化玻璃经过均质处理后，自爆率降低到万分之一，安全性能是更有保障。市民想选购玻璃的时候，要看清是否“3C”认证的钢化玻璃，如果经济条件允许，还可以选择经过均质处理的钢化玻璃。

三是玻璃的薄厚问题。高楼层选择薄玻璃，扛不住台风。高楼层的房屋在安装玻璃窗的时候，选择的玻璃厚度要在6mm以上，甚至选择8mm，壁厚选择2mm以上；如果是大型的江景、海景房需要做大型落地窗，玻璃可选择中间加胶的12mm+12mm规格，壁厚要选择3mm以上。

多年在门窗行业打拼的张秋和表示，玻璃窗破碎的原因有多种，常见的是外物撞击造成和自身玻璃抗压性不够造成。外物不可控，只能提升自家玻璃抗压性。简单来说，玻璃越厚，其抗压性就越好。目前，行业内的标配是中空5mm+5mm的玻璃，但超级台风“摩羯”所带来的压力高于标配玻璃抗压性，这就导致很多群众家中玻璃破碎。建议居住在高楼层的群众，选择的玻璃的规格要在标配之上，并且要看清楚是否“3C”认证的钢化玻璃。

玻璃窗安装工艺同等重要

此次台风期间，我们看到一些居民家中的玻璃窗整体掉落，这是什么原因造成的呢？张秋和表示，造成整窗脱落的情况有两种，其一是窗框所用的型材厚度不达标，承重抗压能力过弱，遇到强台风时型材会弯曲变形，从而导致全部损坏；另一种是产品本身没问题，但在加固过程中过于疏忽，导致强台风破坏加固部位致其脱落断裂，最终导致整窗脱落。

朱守杰介绍，门窗行业内，安装工最早使用的安装钉，行话叫小黄鱼，其实就是一个塑料膨胀胶塞；后来升级为不锈钢材质，也称为内拉爆螺丝，但也难以抗住超强台风的压力；现在行业使用自切螺丝，自切螺丝可直接打到混凝土里，几乎不会掉。自切螺丝在安装过程中，要交叉打入断桥铝两边的铝合金，每隔30厘米打一个螺丝，切记不能将螺丝打到断桥铝中间的隔热条。

朱守杰在给记者讲解玻璃窗知识。记者 王威 摄

很多安装工，在安装过程中，将螺丝打入到墙体边缘，超强台风到来的时候，就会导致墙体破损而整窗掉落。还有部分不良商家，会使用以次充好的铝材，比如将再生铝当做原生铝来销售，铝材承重力强度不够，也会出现整窗掉落的情况。

窗子渗水原因有很多

台风期间，很多群众家中的玻璃窗出现渗水现象，朱守杰和张秋和对此也进行详细解答。

朱守杰表示，窗子渗水分为两种情况，一种是从墙体渗水。墙体渗水其实是安装工艺所造成的，在安装窗子的时候，铝材和混凝土之间要留有安装缝，很多安装工人在安装窗子的时候，使用发泡胶填缝。发泡胶经过长时间的日晒雨淋，就会出现渗水现象。目前，玻璃窗安装行业正规施工工艺，是使用专用的门窗填缝剂，遇水后会微微膨胀，用胶枪将其打进安装缝会更紧实，在断桥铝的外层做一层结构胶进行保护，能达到防墙体渗水的功能。

店内展示可抵御暴风雨的窗户。记者 王威 摄

另一个情况是铝材接缝点渗水，一些厂家在接缝点没有全密封，只是固定铝材的结构，在正常风雨气候下，这些窗子都不会渗水，只有在台风天因气压和风速等才会渗水。目前，行业内对铝材接缝点进行无缝处理，并且在角码里面进行注胶，这样就能很好防台风天气渗水。

开启扇渗水主要原因是胶条问题，有的窗户用两层胶条防渗水，而正规大厂家生产的窗户都用三层防渗水，多出来的这一条胶条其实非常必要的。同时，选用的窗子上面要有排水孔，这样就能把聚集在窗子上的水有效排走，极大减低渗水的概率。

张秋和补充介绍，部分窗框里面的腔体是空心的，外立面有排水口，本身具有排水功能。常规雨天，雨水能够顺着排水口进行排水，但在超强台风期间，强风和强压就会将雨水从排水口反向推动逆流而上，造成雨水不能及时外排，只能往房间内渗水。

建议先考虑结构再考虑厚度

朱守杰建议，大家在安装窗子的过程中，应先考虑结构，再考虑厚度，在结构和材料大小同等条件下，厚度才是优选项。朱守杰现场拿来两张A4白纸，一张没有折叠，拿在手上随意摆动；另外一张纸经过多次折叠后，手拿着纸的一端，就能直立在空中，并且在纸的另一端还能承受一支笔的重量。

“通过这个小小的试验，我想告诉大家，在选择安装窗子的过程中，结构优于厚度。”朱守杰。目前，一些商家在生产断桥铝的时候为了节省铝材，中间的角码隔断是空心的，大家在选择断桥铝的时候，注意看中间的角码隔断是否真有铝材。

朱守杰还建议大众在选择封阳台的时候，尽量选择平开窗，慎用推拉窗。推拉窗是摩擦式的，其底下的缝、中间的咬合都很可能渗水；平开窗是挤压式的，少有渗水。

朱守杰特别提醒广大群众，二次砌墙决不能做大落地窗，会存在安全隐患；如果有人推荐的封窗产品的价格远低于市场成本价，要慎重选择。

张秋和提醒需要更换窗子的群众，如果自家的玻璃窗只是玻璃碎掉，窗框没有变形，还是完整的，此情况说明门窗质量和安装施工本身没有问题，只是被飞沙走石打破玻璃，只需要单独更换玻璃就行。

高低楼层阳台封窗执行方案可供大众参考

记者从海南省住房和城乡建设厅官网获悉，为进一步规范我省民用建筑外门窗工程应用，提升民用建筑外门窗产品性能及工程质量，推进外门窗标准化，省住房城乡建设厅组织有关单位编制了《海南省民用建筑外门窗工程技术标准》（以下简称《标准》），并经专家审查通过。现正式发布，编号为DBJ46-070-2024，自2024年11月1日起实施。原《海南省建筑外门窗抗风压、水密、气密性能控制指标》DBJ02-2006同时作废。

朱守杰表示，自己推荐的玻璃窗安装标准，考虑到抗风性和安全性，部分是高于即将实施的《标准》，在《标准》的基础上推荐一个10层楼阳台封窗的执行方案和一个20层楼阳台封窗的执行方案。

10层楼阳台封窗的执行方案：挑选符合国家标准的断桥铝，壁厚1.8mm；玻璃选择中空的6mm+6mm钢化玻璃，认准“3C”认证；施工过程中，建议使用自切螺丝和专用的门窗填缝剂。

20层楼阳台封窗的执行方案：挑选符合国家标准的断桥铝，壁厚2mm；玻璃选择8mm+1.52PVB+8mm夹胶玻璃，认准“3C”认证；施工过程中，建议使用自切螺丝和专用的门窗填缝剂。

海南省商务厅提醒

海南实施补贴政策支持家装家居产品换新

在海南买门窗有补贴

最高补贴3000元

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台风致门窗受损想换新？别忘了海南这项补贴（点击查看此前报道原文）

受超强台风“摩羯”影响，海南部分房屋门窗受损严重，居民更换门窗的需求激增。海南省商务厅9月11日提醒消费者，海南实施补贴政策支持家装家居产品换新，在海南买门窗有补贴，最高补贴3000元。

根据《2024年海南省支持家装家居产品换新实施细则》，海南将全屋智能产品（含系统和产品）、家具（含床架、沙发、桌子、椅子、衣柜、床垫）、木地板、瓷砖、洁具（含浴缸、马桶、面盆、水龙头、花洒、拖布池、淋浴房等）、定制整体橱柜、门窗、门锁、乳胶漆、灯具、窗帘、吊顶等销量大、消费者需求度较高的12大类家装家居产品纳入补贴范围，同时将按摩椅、轮椅、淋浴椅、坐便凳等4类契合老年人家居需求产品纳入补贴范围，补贴范围共包含16类产品。

个人消费者在参与补贴政策的企业门店购买符合条件的补贴产品，即可按产品销售价格的15%给予一次性补贴。每名消费者购买每类商品享受一次补贴，每类产品享受补贴额度不超过3000元。个人消费者登录银联云闪付APP，在首页点击“政府消费券”专栏，点击“2024年海南省家装厨卫换新活动”专栏，选取选购商品对应图标，出示付款码结算所购买符合条件的补贴产品，即可享受补贴。

目前，海南参与补贴政策的企业门店包括海南万佳家居装饰广场品牌门店、居然之家海口店等放心消费商圈和放心消费单位。消费者到这些门店购买门窗等产品，可享受补贴。后续，我省将根据企业申请情况，将更多的企业纳入家居家装补贴活动参与单位。

此外，我省加大力度支持家电以旧换新，家电产品补贴范围扩大至19类产品。补贴标准从原来最高补贴10%，提高到20%。

个人消费者如需咨询相关信息，可拨打95516。

宣传自称“中铝铝业”，看到厂址“有点熟悉”

石女士反映，家里正在装修，和邻居一起团购了一个系统窗安装套餐。施工过程中，她们发现了几处不对劲。

视频：上门安装自称“中铝铝业”，有几处“不对劲”

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安装门窗不满意

看到厂址“很熟悉”

杭州钱塘区千帆路上有个听澜越府小区。石女士说，新房去年交付后开始装修，由于买在1楼，前面带有一片草坪，她想选用比较好的系统门窗包阳台。当时1楼的邻居,在一个小区装修群内看到了包阳台的广告。

石女士：“隔音效果，水密性漏不漏水啊，还有就是抗风压，他就说我们是中国铝业的，而且他自己强调我们是国企的，就挺相信的。”

关于139户型中的门窗型号写着中铝1088系统窗，总价是两万一千多。

聊天记录显示，宣传图是一位微信名为中铝系统门窗林经理发出来的。石女士说，和邻居两人一起按团购价一万八千多，订购了中铝铝材1088系统门窗。装修过程中，陆续发现不对劲。

石女士：“我这个门是完全关不上的。（您关一下呢。）因为这个门是挺大一个门，他因为材料用的不足，导致这个门整体是下沉的，没有贴合，这里面没有贴合，这个是调不好的，包括那边墙体不贴合，都是用泡沫胶塞进去的。”

石女士家阳台左侧边缘处，已经安装上铝合金窗框，不过窗框和墙壁从上至下都打了泡沫胶。她认为这是尺寸和设计方面存在问题。她说这些泡沫胶几乎没有强度，用手指就可以戳通。

石女士：“喏喏，完全可以穿的，它外面还要涂一层胶，但是那层胶用手指也是可以戳透的。”

邻居家窗框拼接处也打了泡沫胶，不过已经盖上了黑色的材料。现场，邻居用手也戳了几下。

石女士的邻居：“拼接的时候，我不知道是型材不吻合，还是怎么回事，导致这里有很大的空隙，这个黑胶我现在这样一戳，它就破掉了，这个时间一久肯定渗水啊，防风效果绝对是有问题的。”

石女士和邻居还指出材料变形弯曲等情况，他们认为，林经理安装的门窗质量太差，怀疑这不是系统门窗。记者注意到，林经理提供的宣传册上写着，厂址位于杭州萧山区盛东村370号。这个地址，记者有点眼熟。

前段时间，我们也报道了一条关于安装系统窗的新闻，当时一位江先生反映安装窗户时的玻璃材质不对劲。当时根据销售熊经理发的地址，曾经到杭州萧山盛东村370号查看厂里产品用料。

江先生：“陈老板给我介绍了，他们的用料还有工艺，还有比方说夹胶玻璃，里面用了多厚的胶片，肯定不是用注胶的胶水，我突然想起来，忘了跟他们确定，这个胶片到底是多少厚度的，我就打电话咨询了熊经理，他回复我说给你用的是注胶的玻璃，我非常愤怒。”

杭州萧山区盛东村370号，这里有个中铝铝材系统门窗厂。厂里陈老板表示，这事和他没关系。

中铝铝材系统门窗厂 陈老板：“不是付给我手里，付给谁我都不清楚，我和他（熊经理）是有这个合作关系的。（他是相当于经销商吗？）对，没错，你的钱交给谁，你问谁购买的，你来找谁就对了。”

后来熊经理也回应，他和陈老板只是合作关系。

熊经理：“（你自己的营业执照叫什么名字？）我用的全部是这个厂的，营业执照也是这个厂的。”

同样是自称中铝，同样的厂址，这一回的林经理和工厂是什么关系呢？

2

经销商还是分销商？

“中国铝业”也有版权

可以看到，当时江先生提供的合同中写明，乙方是杭州卓逸建筑装饰工程有限公司，平台结果显示，该公司法人姓陈，地址是杭州萧山区盛东村370号1-1号。那么这位林经理到底是不是中铝铝业的工作人员呢？他给石女士安装的是中铝系统窗吗？

林经理：“（是1088系统门窗吗？）对。（为什么门关不上？）是半成品还没做好，她们就叫我停工了，每个厂家都是按照墙的最低点量的，质量好或者不好，我都是按照给她开的单子，一模一样去做的，你要做好点的，你是不是要把尾款给我结掉？”

林经理表示，石女士如果希望使用质量更好的产品，需要先结尾款，再加钱。不过现在，石女士和邻居两人都不信任林经理，并且对他的身份产生了怀疑。

林经理：“（您是属于哪家公司的呀？）中铝铝材。（那您使用的是这家公司的营业执照吗？）我们只是经销商，懂我意思吗？（您能方便说一下您营业执照上的信息吗？我们看到这个盛东村370号，那边好像…）那边是中铝高端系统门窗，你们自己去看吧。（跟你合作的是不是一个姓陈的老板？）对。（是不是叫杭州卓逸建筑装饰工程有限公司？您的老板是叫陈某某吗？）对，对。（就是这个陈老板吗？）对。（你是这家公司的工作人员咯？）嗯嗯，对。（您这边一直没有提供合同，她们觉得不放心啊。）什么合同？关键是我做都还没做，你叫我怎么提供合同？我是做好才提供合同的呀，结账的时候再写合同给她们，我这边一分钱不退，我们会走法律程序，好吧。”

林经理表示，他是杭州卓逸建筑装饰工程有限公司的工作人员。记者通过相关平台搜索到了陈老板的电话。接电话的说是陈老板的妻子。

杭州卓逸建筑装饰工程有限公司 陈老板的妻子：“我们是材料供货商，到我们这里拿货的人很多，我们只提供材料，他们装有没有装好，玻璃我不跟他们提供，我们是中铝铝材的经销商，有的时候他们拿我们卓逸去签的（合同），我们会跟他们签协议，你们在外面安装和玻璃这一块，我们不承担任何责任的，他们连一点专业经验都没有，都可以去做啊，这个东西门槛很低的。”

陈老板的妻子回应，他们只负责在厂里接单、生产铝材产品，不负责玻璃采购和上门安装，也不会直接和业主产生交易关系。记者也拨打了窗框上的服务热线。联系上了一位王经理。他表示浙江地区只有一位经销商，不过经销商下面，通常会有多家分销商。

山东铝业有限公司 王经理：“（叫卓逸建筑装饰工程有限公司，是你们经销商吗？）不是不是。”

山东铝业的王经理又提供了浙江经销商吴总的电话。

杭州佰罗达门窗有限公司 吴总：“卓逸是我们萧山区的分销商，我下属的分销商，我的分销商和我去监督，坚决打假打掉。”

吴总表示，中国铝业的标志也有版权，不能随意使用。记者把相关材料提供给了吴总，他表示会追究相关法律责任。

技术｜方壳锂离子电池封口（密封钉）焊接工艺

注液孔封口焊接

密封钉激光焊接—是方型铝壳锂离子电池在组装的最后一道工序，一般简称为焊PIN，是将开口化成后的电池封好胶钉，并在胶钉外覆盖铝质PIN，之后将PIN焊接在电池盖上进行封口，通过此工序电芯内部完全被密封起来，焊PIN质量关系电池的密封程度，焊PIN不良会导致电池漏液、析锂、电池外观不良等。

目前市场上存在的一些激光器类型：包括连续型激光器、IPG公司QCW激光器、以及主流的YAG激光器、复合激光器、环形光斑激光器。但是在密封钉焊接中，YAG激光器是目前大众首选。本文使用的焊PIN设备为IPG 1kW光纤激光封口机。

1.1焊缝质量

焊接后焊缝质量评价分为合格与不合格。不合格即不良类型的焊PIN，可分为两类，其一为外观不良，其二为强度及密封性不满足要求。外观不良主要表现在焊偏、砂眼（爆点）、焊PIN倾斜；焊接强度及密封不满足要求主要表现为熔深不达标、有裂缝或气孔，致使电池漏液。图1为焊PIN良品&不良品类型图片。

图1 焊PIN良品＆不良品类型

1.2 工艺分析

根据焊PIN不良品类型，分析导致焊缝质量问题的直接工艺原因，见表1。根据FTA分析将焊PIN不良归纳为外观问题及焊接强度问题，外观类主要讨论：焊接设备CCD拍照的准确性、保护气纯度与流速设置、焊接区域的清洁度、焊接的机械配合的方式；焊接强度及密封性主要讨论原材料的尺寸配合及铝材成分及焊接工艺参数设计。

表1 导致焊缝质量问题的直接工艺原因分析

1.3针对外观类问题的工艺优化

1.3.1 焊接设备CCD拍照的准确性

通过调整CCD拍照参数，改善自动循迹。CCD拍照用来采集焊接区域二维图像，通过图像采集系统中的三点定圆确定激光焊接轨迹及焊接位置，因此图形采集照片质量直接影响激光焊接轨迹。影响图片采集效果的因素主要有曝光度、灰度值和寻圆半径。只要对应调整上述参数，就能实现工艺优化。

适当提高曝光度可减少注液孔周围磨损对轨迹的误判，提高图片采集质量；通过调整曝光度值，可以筛选出最优方案来尽可能消除注液孔处的磨损对焊接轨迹的影响，增加曝光度可以增加焊缝与注液孔/PIN之间的明暗对比，使焊缝处的轨迹更加清晰，从而提高焊接轨迹定位的准确度。通过对比曝光参数为1.8、2.2、2.4、2.6的CCD采集图像如图2(a)～(d)，发现当曝光参数在2.4以上时可以有效消除注液孔处的磨损对焊接轨迹的影响，提高焊接轨迹定位的准确度。

图2 不同曝光度下的图片采集

在寻圆范围内通过灰度值的变化来确定焊接位置，参数的确定与曝光度有关；研究表明随着曝光参数的增加，焊缝与注液孔/PN之间的灰度值差值逐渐增加(图3)，说明增加曝光度可以增加焊缝与注液孔/PN之间的明暗对比,使焊缝处的轨迹更加清晰。在确定曝光度后，通过调整灰度值可寻找到最优的焊接轨迹，实验表明曝光度在2.4～2.6之间，灰度值在235以上时，图像清晰，误判最少。

图3 灰度值与曝光参数的对应关系图

寻圆轨迹需要根据设定的最大半径及最小半径来进行轨迹确认，二者的差值越大，寻找的轨迹范围就越大，就越容易受到污渍或盖板反光干扰产生误判；二者差值越小，轨迹范围就越小，越不容易寻到轨迹，二者差值在4～8mm之间能够达到最优状态，我们选用的最小半径为13.5 mm，最大半径为19.5mm，差值为6mm。

1.3.2 保护气与流量设置

保护气种类与流量设置对焊接效果也会有影响，保护气体有以下四项主要作用：

1）可以驱除表面等离子云，利于激光的吸收；

2）隔绝氧气，防止表面熔融物被氧化，影响焊接质量和外观；

3）在同轴吹气的同时，使焊接飞溅物不会飞溅到保护镜片上；

4）形成有效气幕屏障，隔绝空气中的水分及工件氧化膜的水分在激光焊接时分解成气体，减少气孔产生

因此需要控制好气流方向、压力与流量；如果保护气体形成湍流，焊缝可能会出现气孔、焊裂、焊缝不均匀等缺陷。

激光焊焊接常用的保护气有三种：氦气、氩气及氮气。

氦气不易电离，可让激光顺利通过，光束能量可不受阻碍地直达工件表面，焊接速度快、焊接熔深好，不易产生气孔，但价格比较贵。

氩气价格较氦气低，但它易受高温金属等离子体电离，虽然保护效果较好，结果却屏蔽了部分光束射向工件，减少了焊接的有效激光功率，也损害焊接速度与熔深，使用氩气保护气的焊件表面外观较光滑；

氮气价格低、电离较小、容易与部分元素反应生成不稳定化合物，影响焊接强度。

使用相同焊接工艺参数及同厂家同批次工件，用氮气和氩气(纯度99．9％)作保护气分别进行焊接。焊接后焊缝局部表观放大图片见图4。发现使用氮气作保护气时，鱼鳞纹相对粗糙不均匀，焊缝宽度一致性差；使用氩气作保护气体，焊口较平滑、鱼鳞纹均匀提高，外观明显优于使用氮气焊接后产品。

考虑到成本和效果，密封钉焊接选择氮气作为保护气体，采用同轴吹气方式。

图4 不同保护气、气压、流量焊接效果图

保护气设置要适中，不可太大，也不可太小。太大了，使熔池由层流状变为湍流状，使焊接表面凹凸不平；太小了，起不到保护的作用。

对比了两种保护气不同气压压力、气体流量对焊接的影响：使用氮气作保护气，0.4 mPa下60 L/min焊接效果略好；使用氩气保护气，在不同气体压力和流量下，焊接效果没有明显差异，当流量达到99 L/min时，鱼鳞纹较为粗糙。

1.3.3焊接区域的清洁度

密封钉焊接常见污染物有：

1)残留电液：注液残留，清洗不彻底；

2)残留水渍：清洗后烘干不彻底；

3)粉尘异物：劳保引入、原材料引入、设备杂质引入。

4）其他制程异物，比如缓存时防止异物掉入电芯内部贴的压敏胶不当导致的残胶

通过分析可知，为保证焊接区域的清洁度，取决于清洗机喷淋强度、喷淋方向、提供适度的烘干温度及风速，同时避免外来杂质的引入。

1.3.4机械配合方式

注液孔与铆钉(注液孔内径、铆钉外径)尺寸配合有过盈配合和间隙配合两种。过盈配合即注液孔凹槽最小直径小于铆钉直径。过盈配合时，工件配合紧密，能够抵消焊接过程中应力积累，焊接过程PIN不容易歪斜，但此时焊接范围小(图5)。

图5 过盈配合方式

过盈配合时需要焊接前压胶塞和压铆钉，压紧工位是气动装置，动作频次高，容易传导振动，导致相邻CCD纠偏系统微微颤抖，幅度较大时有可能使电池轨迹偏移而焊偏；过盈配合需要保证一定熔深，为保证密封效果一般采用60％以上的重叠率进行激光焊接，此时激光熔深大小约在0.6～0.9mm，而注液孔凹台深度约0.95～0.98mm之间；随着重叠率的提高激光熔深逐渐增加，焊接位置与胶塞距离越来越近，加之过盈配合下压胶塞、压铆钉过程中容易导致胶塞溢胶，激光很容易打穿胶钉带来焊穿或形成砂眼(图6)，电池漏液风险高；同时激光深熔焊接过程中产生的金属蒸汽在过盈配合这种结构下不易排出，也容易导致焊缝周围产生砂眼／气眼，该配合方式下的漏液比例高达0.26％。

图6 过盈配合焊接打穿胶钉

间隙配合即注液孔凹槽最小直径大于铆钉直径(图7)，目前采用的大多是间隙配合方式，可省去压胶塞、压铆钉步骤，无机械振动源，减少焊偏几率；激光焊接位置距胶钉密封位置较远，不易受到胶塞异物的影响，可以提高熔深，提高密封效果；同时深熔焊接中因金属气化产生的气体能迅速排出，减少了焊接气孔及砂眼；具有胶塞密封+PIN密封的双重密封结构且互不干扰，能够有效减少漏液比例。

图7 间隙配合方式

但是间隙配合的缺点是配合不够紧密，当焊接区域快速冷却，已焊区域应力积累，就会导致焊PIN倾斜，倾斜严重时会导致焊缝露出造成不良。为解决焊PIN倾斜翘起的问题，优化焊接模式：拍照进行位置识别后，在连续焊接前增加三点定位预焊(每1200打点一次)，进行焊接固定，同时降低预焊时期及收尾时期激光能量，防止焊接过程中由于应力集中及PIN与盖板的匹配性差造成的焊缝露出/焊后PIN倾斜(图8)。

图8 两种焊接方式焊接效果对比

1.4针对焊接强度及密封性的工艺优化

1.4.1焊件尺寸配合及来料成分

目前电池盖板注液孔及PIN的尺寸，主要检验电池盖板注液孔尺寸、注液孔凹台深度、PIN直径尺寸。在材料供应多元化的背景下，在这些检验数据中，来自同一厂家测试数据一致性较好。在实际生产中还有一些未列入检验的尺寸，其差异也会影响焊接效果，如凹台倾斜角度，以及盖板、PIN两种材质的杂质含量。

图9为以相同激光工艺（脉冲能量、镜件距离、保护气氛流量、焊接步进速度、出光频率等)焊接，厂家不同配件，其注液孔及PIN焊接效果差异图。两个厂家盖板尺寸测量数据见表。由表2可见凹台倾斜角度差异是影响焊PIN熔深的因素之一，应列入控制项目。

此外铝合金表面对激光反射能力强、导热形成强且铝合金对激光吸收能力差；此外表面存在氧化膜，因此熔点高，导致需要的焊接能量高；若合金中低沸点金属Mg、Zn含量过高，会导致在汽化过程中未迅速排出而产生砂眼或焊坑，导致电池漏液。

图9 不同厂家注液孔尺寸及PIN熔深图片

表2 不同厂家注液孔尺寸测量数据

1.4.2焊接工艺参数优化

激光焊接主要参数包括波形图、功率密度、焊接速度、保护气体、离焦量。

波形参数对焊接效果有影响，焊接轨迹是激光在焊接位置的运行轨迹，波形参数是激光能量与焊接时间的图像，它影响不同位置的焊接熔深和焊接强度。由于铝合金的光返比较高，固态时，80%的能量被反射。所以，需要在开始时激光功率急剧上升到峰值，使金属熔化。熔化后的金属液体，对激光吸收率较高，可以达到90%以上。（缓降模式）

影响激光能量和焊接时间的参数包括激光输出功率、光斑直径及焊接速度。

在激光脉冲频率一定的情况下，通过改变焊接速度来确定重叠率。当两个焊点重叠率大于50%时，才能保证熔池的机械强度和气密性。

重叠率=（焊缝宽度-点距）/焊缝宽度

焊接速度：焊接速度过快，重叠率低；同时机械振动和速度过快更容易引起焊枪速度不稳，影响焊接熔深，一般采用60％以上的重叠率进行激光焊接(表3)，对应焊接速度小于50 mm/s。

表3 重叠率与熔深的关系

激光实际输出功率对焊接有影响，使用相同焊接速度及保护气流量，实际输出的功率越大，焊接材料能够更多、更快速地进行熔化及气化，熔池瞬时的流动性增加，形成的鱼鳞纹分布更均匀，焊缝更平整。我们分别使用实际输出功率780W和870w进行焊接。780w功率焊纹较粗糙、鱼鳞纹分布不均匀，焊缝宽度不一致、呈现波浪状、触感阻塞；而870 W功率焊纹光滑、鱼鳞纹细腻、均匀，焊缝宽度一致、基本呈现直线状，触感平滑(图10)。

图10 不同焊接参数焊接效果图

离焦量：焦点在工件上为0离焦，焦点在工件上方为正离焦，反之为负离焦。一般焊接时都不会在0离焦，0离焦飞溅比较大，光斑太小。

光斑直径包含焦距和离焦量,焦距越小,能量越集中光束产出质量越高；离焦量是指焦点到母材之间的距离。

结论

以目前现有的激光封口设备来看CCD拍摄效果及焊接波形设置对焊偏有一定的影响；保护气的种类和保护气参数合理设定可以提升焊缝均匀一致性及宽度一致性；保证焊接区域的清洁度，减少杂质异物引人，可有效降低焊渣产生的概率；机械配合方式上间隙配合优于过盈配合，同时提出了一种新型的焊接模式，这种先点焊后连续焊的方式能够在很大程度上解决间隙配合时焊PIN翘起的问题；增加注液孔凹台倾角的尺寸管控能够提升焊接熔深的一致性；焊接速度、输出功率及光斑直径是影响焊接强度的主要工艺参数。

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