[发明专利]一种激光焊接处理铅酸蓄电池的方法

说明书

技术领域

本发明属于铅酸蓄电池制造技术领域，具体涉及一种激光焊接处理铅酸蓄电池的方法。

背景技术

铅酸蓄电池的电极主要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅，充电状态下，正负极的主要成分均为硫酸铅。分为排气式蓄电池和免维护铅酸电池。电池主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成。排气式蓄电池的电极是由铅和铅的氧化物构成，电解液是硫酸的水溶液。主要优点是电压稳定、价格便宜，缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式普通蓄电池一般寿命在2年左右，而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水。

焊接是金属连接的一种方法，利用两金属间连接处的加热熔化或加压，或两种并用，以造成金属原子之间或分子之间的结合，引起金属之间的扩散而形成合金层，从而使两种金属永久连接，这种相互之间的物理—化学作用的过程称为焊接。当焊接温度过高时，熔覆层就会出现各种缺陷，而且外加颗粒相与熔覆合金在高温下很容易发生作用，从而导致焊接相的烧损，因此有必要通过其它方法焊接制作铅酸蓄电池。用高能量密度的激光束熔覆金属是现代材料科学技术的一个活跃的领域，而目前国内的研究尚浅，未出现在电池领域的应用。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种激光焊接处理铅酸蓄电池的方法，突破了常规高温合金的成分框架，生成相的热力学稳定性好，也不存在焊接相与焊接面之间的润湿和界面反应等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种激光焊接处理铅酸蓄电池的方法，将由二氧化钛、氧化铍、氮化铝、氮化硅组成的混合陶瓷粉和镍、铬、钒、锰组成的合金粉末按照11-13:22-26的比例预混，通过激光加热至1600-1650℃范围，进行铅酸蓄电池的焊接，焊接前对焊接面的表面进行打磨、清洗预处理，使用的激光功率为12.5-13.0KW，光束尺寸为12×12毫米，扫描速度5.0-5.5毫米/秒，用氮气作为保护气体；

作为对上述方案的进一步改进，所述混合陶瓷粉各组成成分含量按照质量百分比计为：二氧化钛占15-18%、氧化铍占25-30%、氮化铝占35-40%、剩余为氮化硅。

作为对上述方案的进一步改进，所述合金粉末各组成成分含量按照质量百分比计为：镍占30-35%、铬占20-25%、钒占15-20%、剩余为锰。

作为对上述方案的进一步改进，所述混合陶瓷粉是将各成分在氮气保护下、1400-1450℃高温烧结10-15分钟制备得到的。

作为对上述方案的进一步改进，所述混合陶瓷粉的粒度大小在350-400目之间，合金粉末的粒度大小在320-350目之间。

本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有铅酸蓄电池在焊接制作过程中存在的问题，本发明提供了一种激光焊接处理铅酸蓄电池的方法，突破了常规高温合金的成分框架，生成相的热力学稳定性好，也不存在焊接相与焊接面之间的润湿和界面反应等问题，各项性能如熔点、熔化温度范围(强度、韧性、抗蠕变性)、物理化学性能(导电性、抗氧化性、抗腐蚀性能)等较现有的焊接方法有明显的提高，具有优异的耐疲劳性，焊接后无须清洗，免去了氟利昂的清洗，可节约清洗设备和溶剂，减少了环境污染，且成本合适。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种激光焊接处理铅酸蓄电池的方法，将由二氧化钛、氧化铍、氮化铝、氮化硅组成的混合陶瓷粉和镍、铬、钒、锰组成的合金粉末按照11:22的比例预混，通过激光加热至1600-1650℃范围，进行铅酸蓄电池的焊接，焊接前对焊接面的表面进行打磨、清洗预处理，使用的激光功率为12.5KW，光束尺寸为12×12毫米，扫描速度5.0毫米/秒，用氮气作为保护气体；

作为对上述方案的进一步改进，所述混合陶瓷粉各组成成分含量按照质量百分比计为：二氧化钛占15%、氧化铍占25%、氮化铝占35%、剩余为氮化硅。

作为对上述方案的进一步改进，所述合金粉末各组成成分含量按照质量百分比计为：镍占30%、铬占20%、钒占15%、剩余为锰。

作为对上述方案的进一步改进，所述混合陶瓷粉是将各成分在氮气保护下、1400℃高温烧结10分钟制备得到的。

作为对上述方案的进一步改进，所述混合陶瓷粉的粒度大小在350-400目之间，合金粉末的粒度大小在320-350目之间。

实施例2