Лазерный мир

Ульянова Д.В. // Физика и инженерия. Энергоэффективные инженерные системы и технологии СПГ. Тезисы научных работ XIV Конгресса молодых ученых Университета ИТМО. Санкт-Петербург, 2025. С. 416-417.

В условиях глобальной необходимости сокращения выбросов углекислого газа и электрификации транспортных средств качество сварных соединений в аккумуляторных системах становится критически важным. Лазерная сварка алюминия и меди, применяемая для изготовления аккумуляторных шин, представляет собой перспективную технологию благодаря высокой скорости процесса и точному контролю тепловой нагрузки [1]. Исследования показывают, что использование как импульсных, так и непрерывных лазерных источников позволяет оптимизировать параметры режимов сварки – от мощности лазерного излучения и скорости обработки до глубины проникновения в материал и формирования микроструктуры сварного соединения. Это особенно актуально при соединении разнородных материалов, где чрезмерное тепловое воздействие может приводить к образованию хрупких участков, дефектов и нарушению их физических свойств, что негативно сказывается на надежности и безопасности аккумуляторов электромобилей. Дальнейшая оптимизация процесса лазерной сварки имеет потенциал для значительного улучшения характеристик сварных соединений и снижения риска брака в производстве батарей [2].

Основная часть

Для оптимизации процесса электрификации транспортных средств необходимо провести исследование и найти зависимость качества сварных соединений от параметров режимов сварки (скорости, мощности, частоты следования импульсов, угла наклона лазерной головы), используя как непрерывный, так и импульсный лазерные источники, доступные в рамках российского рынка. Важно сохранить максимальную электропроводность соединения алюминий-медь и добиться оптимальной глубины провара такого соединения, чтобы снизить образования интерметаллидов, наличие которых негативно сказываются на прочности сварного шва и остальных его характеристиках. Такое исследование может помочь определить параметры необходимого оборудования, которое можно использовать в настоящем времени для решения задач сварки разнородных металлов и тем самым будет способствовать развитию производства электромобилей в России [2, 3].

Выводы

Проведено исследование зависимости качества сварных соединений от параметров сварки при использовании роботизированного комплекса с непрерывным лазерным источником компании «MAX Photonics» и импульсной системы лазерной сварки «Фотон- Компакт». Анализ полученных результатов поможет выявить предпочтительное доступное в настоящее время оборудование для сварки разнородных металлов алюминия и меди.