摘 要: 隨著新時期綠色發展理念的提出和推廣,不少迎合綠色環保發展理念的設施也應運而生,打破了傳(chuan) 統汽車燃油所帶來的環境汙染和能源浪費問題。本文將對新能源汽車當前的發展現狀,要求下新能源汽車所采用的新型及其應用的具體(ti) 情況。希望通過本次研究能夠為(wei) 今後新能源汽車在實際生活當中的生產(chan) 與(yu) 應用奠定基礎。

關(guan) 鍵詞：智能製造;新能源汽車;焊接技術;激光焊接

1 引言

當前世界上各個(ge) 國家經濟社會(hui) 的發展所依賴的還是對石油的消耗。但是石油屬於(yu) 非再生能源,其儲(chu) 量十分有限,如果按照這樣的速度一直持續應用下去,將會(hui) 對全球經濟發展產(chan) 生致命影響,使其麵臨(lin) 更加嚴(yan) 重的挑戰。我國早在2006年時期,就已經取代了日本,成為(wei) 世界上第二大新車消費市場,僅(jin) 僅(jin) 次於(yu) 美國。進入到新世紀以來,人們(men) 逐漸認識到了綠色發展的重要性以及能源問題的嚴(yan) 峻性。關(guan) 於(yu) 能源相關(guan) 的問題也被正是列入到我國能源安全產(chan) 略當中。

2 新能源汽車及其焊接技術相關(guan) 內(nei) 容闡述

2.1 新能源汽車基本內(nei) 容

汽車使用傳(chuan) 統的石油,所帶來的不僅(jin) 僅(jin) 是能源消耗導致能源嚴(yan) 重短缺問題,同時也對世界環境的惡化以及溫室氣體(ti) 的排放產(chan) 生了不良影響。當前世界上空氣當中不少汙染物都是來自於(yu) 汽車尾氣,比如一氧化碳,80%來自於(yu) 汽車尾氣;氮氧化合物40%,城市顆粒汙染物中的20% 至30% 來自於(yu) 汽車尾氣。環境問題進而會(hui) 對人們(men) 的生命健康產(chan) 生嚴(yan) 重威脅,也得到了國家的重視。近幾年新能源相關(guan) 技術逐漸發展成熟,以新能源為(wei) 基礎的電動車、汽車等也都紛紛上市,其帶來的環境效益十分顯著,在今後愈加重視環境問題的背景下,新能源汽車也會(hui) 成為(wei) 今後的發展趨勢。

上海世博會(hui) 在2010 年時期提出了綠色環保的目標,我國在十三五規劃當中也將綠色發展理念納入到新興(xing) 發展理念當中,更加重視人與(yu) 自然的和諧相處。新能源的發展也為(wei) 新能源汽車的發展奠定了基礎。不同國家在新能源汽車的技術發展路線上也存在較大的差異。當前電動汽車技術是新能源汽車技術當中的主流技術。電動汽車技術可以分為(wei) 染料電池,混合動力以及純電動汽車技術等。

當前雖然電動汽車技術已經逐漸成熟,但是也存在一定的問題,比如製造成本,續駛裏程等方麵仍然與(yu) 傳(chuan) 統的燃油汽車存在差異。根據蓄電池自身的差異,在體(ti) 積,重量,功率,成本和充電時間等方麵存在問題,這些也都成為(wei) 了電動汽車在當下社會(hui) 進一步發展的瓶頸。將這些問題歸納起來就是:續駛裏程十分有限;電池的使用壽命相對較短;電池需要花費較為(wei) 昂貴的價(jia) 格,充電網點以及充電時間等問題在短時間內(nei) 得不到有效解決(jue) 。

2.2 焊接技術相關(guan) 內(nei) 容闡述

2.2.1 激光焊接技術

當前在新能源汽車當中應用比較廣泛的焊接技術為(wei) 激光焊接,這種新型的焊接技術也已經被成功的應用在粉末冶金,生物醫藥,電子封裝,汽車工業(ye) ,航空航天等方麵。新能源汽車而言,其核心部件之一就是電機。

在具體(ti) 製造新能源汽車的過程中對於(yu) 電機的要求也十分高。尤其是在試件的焊接過程中需要更高強度,精密度更高,熱影響更少,但是在焊接的過程中焊接操作空間角度十分有限,會(hui) 被閑置。激光焊接與(yu) 傳(chuan) 統的焊接方法相比,在新能源汽車當中應用具備顯著的優(you) 勢,而且在未來也會(hui) 成為(wei) 必然的發展趨勢。

2.2.2 新能源汽車當中激光焊接技術的優(you) 點

激光焊接技術的應用需要借助於(yu) 高能量密度激光束,將其當做熱源,屬於(yu) 一種精密度較高,而且焊接效率高的焊接方法。與(yu) 傳(chuan) 統常用的焊接技術相比,激光焊接技術在新能源汽車當中的應用優(you) 勢主要表現為(wei) 以下幾個(ge) 方麵;

第一,能夠將熱入量最大限度的降低,也會(hui) 讓熱影響區域的範圍不斷縮小,從(cong) 而導致因為(wei) 熱傳(chuan) 導產(chan) 生的不利影響發生率降到最低。

第二,在應用激光焊接技術的過程中不需要使用電極,所以也不需要考慮到電極自身受損或者是所帶來的汙染問題。因為(wei) 機關(guan) 焊接不同於(yu) 一般額接觸式焊接方法,也能夠減少對機具的損耗和形變影響。

第三,激光束在聚焦、對準時具備優(you) 點,會(hui) 受到化學儀(yi) 器的導引,在具體(ti) 焊接的過程中隻需要放置在距離工件比較適當的距離就可以。同時在導引的過程中隻需要在障礙間或者是工件周圍的機具之間進行,受到空間限製也會(hui) 更小。

第四,在相對密閉的空間,即內(nei) 部氣體(ti) 環境或者是真空環境下,激光束可以實現在很小範圍之內(nei) 的聚集,所以能夠實現對很小範圍部件的焊接。激光焊接可以焊接的材料種類十分廣泛,甚至也能夠實現不同種類異質材料的焊接。

第五,在激光焊接的過程中容易變成高速焊接,可以實現電腦或者數位控製。如果所焊接的是一些細徑線材料時,不會(hui) 像使用電弧焊接時受到回熔的影響,也不會(hui) 受到磁場所帶來的影響,能夠在焊接的過程中更加準確的對準需要焊接的部件。

第六,可以實現兩(liang) 種物性不同材料的焊接,比如兩(liang) 種不同電阻的金屬材料等。第七,在實際焊接的過程中不需要使用x射線來進行保護,同時也不需要真空環境。第八,如果在激光焊接的過程中采用的是穿孔式焊接方式,焊道的深度與(yu) 寬度的比例可以超過12:1。

第九,可以通過實現對裝置的轉換來同時將激光束傳(chuan) 遞到不同的工作站當中。

新能源汽車在製造的過程中采用激光焊方式可以使其社會(hui) 與(yu) 經濟效益得到顯著提升,同時也會(hui) 提升焊接接口的品質,使其穩定性得到顯著提高,降低了因為(wei) 接頭問題而導致的事故及帶來的事故損失,從(cong) 另一個(ge) 層麵來看也會(hui) 使成本有所降低。另外,激光焊技術在新能源汽車製造當中的應用也會(hui) 解決(jue) 傳(chuan) 統焊接技術所存在的環境汙染問題,電磁輻射等問題,社會(hui) 效益顯著。

3 新能源汽車製造當中激光焊接技術的應用

3.1 焊接電機的轉子和定子衝(chong) 片

在具體(ti) 焊接的過程中需要使用到膠結、焊接、扣片、鉚接等不同的多樣化的加工工藝,在以上幾種加工工藝當中,焊接工藝屬於(yu) 其中成本相對更低,質量更高的方式。焊接件需要將矽鋼片作為(wei) 定子鐵芯的原料,在經過了剪切,衝(chong) 等相關(guan) 的加工工藝滯後,禁固疊壓疊片,再按照一定的距離在定子外壁上焊接焊縫,這樣就能讓矽鋼片表麵熔接起來,形成一個(ge) 新的整體(ti) 。在焊接電機定子的進程中,所采用的工藝也從(cong) 焊條電弧焊,二氧化碳氣體(ti) 保護焊進展到現在的激光焊等。如果從(cong) 焊接的工藝性角度來看,激光焊接更加理想一些,因為(wei) 最初的兩(liang) 種焊接方法在飛濺大以及成形差上存在短板。電機定子疊片的材料通常會(hui) 選擇熱軋或者冷軋矽鋼片,焊接性質十分良好。如果采用激光焊接方法,其在對生產(chan) 力提高有所幫助的同時,也使生產(chan) 環境的安全條件等得到改善,減少不良氧化物對於(yu) 人體(ti) 所產(chan) 生的不良危害。另外,借助於(yu) 計算機來對激光束的輸出進行控製,讓定子可以符合焊接縫需求,通過一兩(liang) 次焊接就可以完成,節省時間也會(hui) 大大減少形變量。

3.2 轉子軸壓環與(yu) 轉子軸的焊接

在焊接這兩(liang) 個(ge) 構件時,所采用的焊接方式一般為(wei) 鎢極氬弧焊以及二氧化碳氣體(ti) 焊接方法,但是焊接會(hui) 產(chan) 生較大的形變量,而且受到熱影響的區域也較大。焊接產(chan) 生的熱浪也會(hui) 影響到電機機體(ti) 內(nei) 磁鋼的影響。如果采用激光焊接則會(hui) 增加密度,集中能量,加快速度,提高效率,形變減少,受熱影響小。效果更加明顯。

3.3 離合器以及轉子軸焊接

在焊接這兩(liang) 個(ge) 部件時,需要確保焊縫的熔深超過4mm,采用鎢極氬弧焊以及二氧化碳氣體(ti) 焊接方式都能夠讓焊縫達到要求,可是形變量較大。其他方法會(hui) 對工件的精度產(chan) 生不利影響,所以可以采用小功率填絲(si) 激光焊接方法,提高部件焊接與(yu) 裝配精度,對焊縫區域的組織性能進行較好的控製。

3.4 焊接密封鋁合金殼體(ti)

電機機身以及鋁合金殼體(ti) 之間的連接通常會(hui) 采用螺栓或者是鉚釘,這樣就能夠起到加固和密封的作用。但是傳(chuan) 統的密封方式會(hui) 因為(wei) 墊圈發生老化而逐漸減弱,對於(yu) 電機的整體(ti) 性能產(chan) 生不良影響。如果在焊接的過程中采用無縫焊接代替傳(chuan) 統的焊接方式,使機身的重量減輕,減少生產(chan) 周期,同時也提升電機的密封性能。對於(yu) 其他材料而言,鋁合金自身的焊接性能比較差,所以需要使用激光焊技術或者是鎢極氬弧焊技術。

4 結語

新能源汽車的出現以及投入應用順應了當前綠色發展的理念。但是其生產(chan) 與(yu) 推廣也受到了不少因素的限製,焊接技術是新能源汽車電機製造當中的重要環節,焊接技術的選擇及應用會(hui) 對最終的焊接效果產(chan) 生影響。本文主要闡述了激光焊接技術的優(you) 點,比如能夠滿足不同材料焊接的需求,借助於(yu) 激光本身的優(you) 點,讓其實現360 度範圍內(nei) 的無死角焊接,這在應用傳(chuan) 統焊接技術的情況下是根本無法實現的。同時也對激光焊接技術在新能源汽車當中的具體(ti) 應用進行分析,指出其將會(hui) 帶來更好的社會(hui) 與(yu) 經濟效益。未來在新能源汽車的投入應用當中,焊接技術也會(hui) 實現新的發展與(yu) 更新,為(wei) 新能源汽車質量提供保障。