铸焊原理介绍.

板耳深入汇流排尺寸首检确认： ⑴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； ⑵铸焊质量首检：①每班对汇流排爬坡尺寸首检， 要求≥1mm；②每班将首只电池汇流排沿极耳面 方向用手钳等工具掰开（如右图2），观察截面， 要求板耳与汇流排完全融合，板耳顶部与汇流排 无分界线，断面无杂质，气孔直径＜1mm，极耳 一侧气孔数量＜6
⑴、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
• 铸焊示意图：
铅液 夹具 汇流排 输铅管 冷却水 模具
极耳
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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
⑵、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，铸焊过程中即断裂
4、模具型腔温度： ⑴、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。 ⑵、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。 ⑶、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。
⑷、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。 ⑸、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： ⑴、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。 ⑵、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
8、板耳表面状态及助焊剂使用： ⑴、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。 ⑵、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。 ⑶、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
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450℃—500 ℃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
• 工艺参数的选择、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
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
⑶、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。 ⑷、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： ⑴、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。 ⑵、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。
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：
倒斜面
板耳 爬坡
b
汇流排
c
a
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：
7、板耳插入深度以及板耳、汇流排尺寸： ⑴、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。 ⑵、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 ⑶、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