铸焊原理介绍

1、极群铸焊工艺原理介绍第一部分 极群铸焊的目的和原理概述 目的： 将板栅的板耳与液态汇流排合金铸焊在一起 原理概述： 将表面经净化处理的极群板耳浸入充满液态铅合金的铸模型腔中，由于熔融液态铅合金传导加热，使板耳表面温度快速升高，在极短的时间内达到铅合金润湿铺展的温度，甚至使板耳表面金属部分熔化后进入液态的铅合金，随着铸模型腔冷却，汇流排合金快速凝固与板耳永久的融合连接第二部分、极群铸焊的详细工艺流程流程一：铅泵通过输铅管将450500 熔融铅合金浇注至铸模型腔中，浇注结束后打开泄流阀使铅液回流至铅炉。流程二：浇注结束的同时，将极耳插入汇流排型腔液态合金中，液态铅合金使板耳快速加热升温，甚至表面部

2、分熔化。流程三：随着板耳热量吸收以及热量向铸焊模具热传导、热辐射，汇流排型腔内整体温度迅速降低，当液态铅合金温度降至固相温度以下，液态铅合金凝固，从而建立了板耳与汇流排牢固的永久连接。流程四：浇注时由液态铅合金释放出来的大量热量则通过型腔模具内的水冷却系统尽可能快的被带走 铸焊示意图：极耳汇流排模具冷却水输铅管铅液夹具第三部分、极群铸焊的工艺参数的设置与调整一、根据铸焊工艺流程判定，影响铸焊中板耳与汇流排融合质量的工艺参数有：1、汇流排、极板板栅合金2、液体金属温度3、模具型腔温度4、浇注温度和时间5、板耳插入延时6、板耳插入深度以及板耳、汇流排尺寸7、板耳表面状态及助焊剂使用 工艺参数的选择

3、、设置不当，可能导致板耳与汇流排连接处融合方式不可靠，会造成汇流排沿板耳面开裂，或板耳过熔以及板耳变薄或断裂，使铅酸蓄电池早期失效，使用寿命降低。二、工艺参数对铸焊质量影响因素分析1、汇流排合金： 在常用金属材料中，铅合金的熔点低，比重大，液态流动性好，塑性大，具有良好的铸造性，铸焊时不需要采用特殊的防止焊接应力措施，且与板耳主要成分相同，所以首选用于铸焊极板2、在探讨其他参数影响因数前，创建板耳与汇流排融合示意图如下：板耳cba汇流排爬坡倒斜面3、液态金属温度： 当板耳浸入汇流排型腔液态金属中后，板耳温度开始上升，液态金属温度开始下降，模具型腔中液态金属温度高于固态板耳温度，液态金属向板耳表

4、面发生扩散、熔解，随着板耳浸入型腔时间延长，板耳表面合金不断熔解，向模具型腔中液态合金中扩散，在其他参数不变的情况下，存在2种极端情况：、液态金属温度过低，随着模具温度下降，板耳浸入型腔后，2相溶解扩散过程即刻终止，熔化长度r=0，液态金属与板耳表面金属没有发生熔解、扩散的相互作用，属于“冷焊”，汇流排只是将板耳包裹，二者之间存在明显的界面，板耳只是由于被汇流排物理挤压连接在一起，很容易在振动后松动，汇流排也由于存在断面而易断裂、液态金属温度过高，板耳浸入型腔后在高温液态合金中持续熔解、扩散，熔化部分长度r接近或大于浸入深度b，导致板耳连接部分显著变薄，略微振动就会断裂，或板耳直接过熔，铸焊过

5、程中即断裂4、模具型腔温度：、工艺过程中，随着模具型腔温度的降低， 液态金属以型墙壁和板耳为基体，首先形成结晶并向液态金属内部生长，同时向板耳和型墙壁润湿、渗透。 、为了保证板耳与汇流排融合部位形成爬坡式融合，型腔温度的降低必须适度、稳定。、通过调节稳定水冷却系统来确保型腔温度降低的湿度、稳定。、适当提高模具温度，会减少铅液与模具间温度差，迟缓板耳插入时液态合金温度下降速度，能使板耳得到更好的浸润，同时有利于助焊剂反应产生气泡逸出，提高焊接质量。、过高的模具温度会使整体凝固时间过长，从而增加了汇流排热裂的风险5、浇注温度和时间：、模具对浇注温度的影响：最初由于铅液和模具之间存在巨大的温差，铅液

6、冷却速度较高，输铅管道近泵端的铅液温度高于远泵端，文献认为当板耳插入铅液中时，液态合金温度应下降至接近凝固温度（300），当合金温度降至模具温度时，也想冷却速度趋缓。、文献认为，合金应在480 500 之间浇注，当板耳插入时合金温度跌至440 460 之间、板耳与汇流排的连接发生在250 330 之间，实际生产中，铸焊温度的设置取决于合金成分，铅钙合金的熔点高于铅锑合金。、调整浇注时间可使1只电池的汇流排组件厚度均匀一致。与模具的尺寸、散热条件相关，大电池应比小电池时长。6、板耳插入延时： 、当铅液浇入到型腔时，过多的铅液在板耳插入型腔前回流，延时短会导致汇流排变厚，但板耳浸润充分，爬坡好；延

7、时长，铅液回流充分，汇流排耗铅少，但导致铅液过冷，融合质量差。、延时的设定，还要把铅泵设备的完好性考虑在内，有故障的铅泵会使延时的工艺控制不真实。7、板耳插入深度以及板耳、汇流排尺寸：、板耳插入型腔的过深，固、液相接触面大，液态合金的温度下降加快，液相转化为固相时间变短，r值变小，造成汇流排中板耳夹隔面加大，增加了汇流排断裂隐患。、板耳插入型腔的过浅，液态合金温度下降缓慢，r值变大，加大了板耳变薄或断裂的可能、汇流排的几何尺寸也对融合有影响，在产品设计时应综合考虑8、板耳表面状态及助焊剂使用：、板耳金属表面如果存在氧化膜，会使液态合金不能良好的润湿板耳，造成融合部位倒斜面，融合不牢靠。板耳铸焊前应清理干净。、使用助焊剂，可以使板耳表面的氧化膜溶解、松动或剥落，有助于铸焊质量提高。、过多的助焊剂会导致汇流排气孔，太少则脱氧化不足。第四部分、铸焊产品的检测标准板耳深入汇流排尺寸首检确认：板耳深入型腔尺寸3mm，板耳顶部到汇流排上表面距离2mm，边板耳距离型腔边缘3mm；铸焊质量首检：每班对汇流排