TCWAN 0027-2022 TCEEIA 584-2022 新能源汽车铝合金电池托盘焊接制造规范

1、 ICS 25.160.10CCS J 33北人电池盒.mp4CCS团体标准T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022新能源汽车铝合金电池托盘焊接制造规范Welding specification of aluminum alloy battery tray for new energy vehicles2022-05-12发布2022-06-01实施 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022目 次前言 . II1范围 . 12规范性引用文件. 13术语和定义. 14技术要求. 24.1产品质量. 24.2母材. 24.3焊前要求. 25工艺方法. 25.

2、1概述. 25.2弧焊. 25.3激光焊. 125.4搅拌摩擦焊. 185.5电阻点焊. 235.6旋转攻丝铆接. 265.7自冲铆接. 285.8螺柱焊. 306产品质量检测方法. 346.1气密性. 346.2产品尺寸. 356.3产品清洁度. 35附录 A（资料性）电池托盘产品结构及焊接方法. 377附录 B（规范性）符号定义. 399附录 C（资料性）弧焊工艺焊丝选用. 4040附录 D（资料性）焊接工艺缺陷改进方法. 42参考文献. 455I T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022前 言本文件按照 GB/T 1.12020标准化工作导则第 1部分：标准化文件的结

3、构和起草规则的规定起草。II T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022新能源汽车铝合金电池托盘焊接制造规范1范围本文件规定了新能源汽车铝合金电池托盘焊接制造规范的技术要求、工艺方法和产品质量检测方法等内容。本文件适用于新能源汽车铝合金电池托盘的弧焊、激光焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊、旋转攻丝铆接、自冲铆接和螺柱焊。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 2651焊接接头拉伸试验方法GB/T 2653焊接接头弯曲

4、试验方法GB/T 3323.1焊缝无损检测射线检测第 1部分：X和伽玛射线的胶片技术GB/T 3880一般工业用铝及铝合金板、带材GB/T 4208外壳防护等级(IP代码)GB/T 11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定GB/T 16475变形铝及铝合金状态代号GB/T 18851.1无损检测渗透检测第 1部分：总则GB/T 24598铝及铝合金熔化焊焊工技能评定GB/T 26955金属材料焊缝破坏性试验焊缝宏观和微观检验GB/T 27551金属材料焊缝破坏性试验断裂试验GB/T 32259焊缝无损检测熔焊接头目视检测GB/T 34630.4搅拌摩擦焊铝及铝合金第 4部分：焊接工艺

5、规范及评定GB/T 35085金属材料焊缝破坏性试验激光和电子束焊接接头的维氏和努氏硬度试验GB/T 39081电阻点焊及凸焊接头的十字拉伸试验方法GB/T 39165电阻点焊及凸焊接头的剥离和凿离试验方法GB/T 39167电阻点焊及凸焊接头的拉伸剪切试验方法ISO 9956-3金属材料焊接工艺规程及认可第 3部分：钢的弧焊工艺试验（Specificationand approval of welding procedures for metallic materials-Part 3:Welding procedure tests for thearc welding of steels）

6、ISO 13918电弧螺柱焊用焊接螺柱和陶瓷套圈（WeldingStuds and ceramic ferrules forarc stud welding）ISO 14555焊接金属材料的电弧螺柱焊（WeldingArc stud welding of metallicmaterials）T/CWAN 0033铝合金搅拌摩擦焊体积型缺陷相控阵超声检测规范3术语和定义GB/T 16475、GB/T 24598、GB/T 26955、GB/T 27551、GB/T 39081、GB/T 39165、GB/T 39167、T/CWAN 0033界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1 T/CWAN

7、 00272022T/CEEIA 58420223.1旋转攻丝铆接 flow drill screw，FDS通过特殊钻铆铆钉，在主轴高速旋转的驱动下，对板材进行加热、钻孔、攻丝、锁紧等过程，使局部熔化的板材能够嵌入到铆钉的螺纹牙中，形成类焊接作用，从而形成稳定的连接点。3.2自冲铆接 self-piercing riveting，SPR一种冷连接工艺，通过铆钉将两层甚至更多层不同材料的板材穿透进行连接。3.3电池托盘 battery tray又称电池盒、电池壳、电池托架、电池下箱体等，一种用于固定和安装新能源汽车动力电池的金属密闭结构件。电池托盘结构及焊接方法见附录 A。4技术要求4.1产品质

8、量4.1.1焊缝要求焊缝应与母材表面圆滑过渡，其表面不得有裂纹、未熔合、气孔、氧化物夹渣及过烧缺陷。当母材厚度小于或等于 10 mm时，焊缝余高不得超过 3 mm，焊缝咬边深度不得超过板厚 10 %且不得超过 0.5 mm，焊缝两侧咬边总长度不得超过焊缝总长度的 10 %。弧焊焊接接头抗拉强度应不低于母材抗拉强度最低值的 60 %；激光焊焊接接头抗拉强度应不低于母材抗拉强度最低值的 70 %；弧焊及激光焊缝熔深及气孔需满足相关标准要求（尤其注意铸造件焊缝气孔的满足状态标准）；搅拌摩擦焊焊接接头抗拉强度应不低于母材抗拉强度最低值的 70 %；电阻点焊性能以及旋转攻丝铆接连接性能需满足各自标准要求

9、。4.1.2尺寸要求应符合电池托盘客户的设计文件规定或合同技术图纸要求。4.1.3气密性要求电池托盘因其特殊的功能需求，必要时其部分焊缝除满足常规焊接标准外，还需满足密封要求。产品参考 GB/T 4208有关 IP67气密要求的检测方法，具体检测方法及检测标准以客户要求为准。4.2母材3、5、6、7系列铝合金的板材、型材、锻造、铸造铝合金零件，并应符合 GB/T 3880的有关规定。4.3焊前要求焊接前应对待焊母材坡口表面及其两侧 50 mm范围内进行表面清理，去除水分、尘土、金属屑、油污、漆、氧化膜、含氢物质及所有附着物。焊接环境温度本规范不做要求，相对湿度宜控制在 60 %以内，或按照客户

10、图纸要求。5工艺方法5.1概述图示的缩写符号定义（已注明的除外）见附录 B。5.2弧焊5.2.1接头形式焊接接头形式见表 1。2 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022表 1弧焊焊接接头形式要求序号接头形式角度范围（）图示焊缝有效厚度熔深/熔宽t2mm时，s0.6tmin，最小 2mm；12对接3tminb5tmint2mm 时，全熔透对接接头（加衬s=t3tb5t板）T型接头39020a0.7tminSF0.1tmin外倾角焊 110160缝SF10.5tminSF20.1tmin4a0.7tmin内倾角焊 5070缝5a0.7tminSF0.1tmin3 T/CWAN

11、 00272022T/CEEIA 5842022要求序号接头形式角度范围（）图示焊缝有效厚度熔深/熔宽6搭接160180a0.7tminSF0.1tmin外角焊7s0.6tmin3tminb5tmin外角焊8230300a0.6tminSF0.1tmin5.2.2焊接接头质量要求5.2.2.1弧焊焊接工艺为保证焊缝达到尺寸要求，提高焊接质量，弧焊工艺选择建议如下： MIG焊接头应避免选用直流短路（无脉冲）焊接方式。应根据板厚、接头形式、焊接位置、焊接速度等条件要求，选择配合抽拉丝功能的短路焊接；直流 /交流单脉冲焊接；直流 /交流双脉冲焊接；抽拉丝短路+脉冲焊接；变规范+机器人同步摆动焊接等焊

12、接工艺方法，保证接头质量。具体的焊缝尺寸要求见 5.2.1。焊丝选用参见附录 C。5.2.2.2焊缝质量等级划分根据电池托盘产品及图纸相应要求，制定相应的质量评价等级。具体如表 2所示。表 2质量评价等级受力要求质量等级备注承受较大交变载荷，或重要的受力焊缝一般受力焊缝高BCD中低其他起辅助加强作用的静载焊缝5.2.2.3弧焊焊接缺陷弧焊焊接缺陷见表 3，具体的弧焊缺陷改进方法参见附表 D.1。4 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022表 3弧焊焊接缺陷质量等级序号缺陷名称说明DCB1表面缺陷不均匀气孔1.1d2%d1%d0.5%dA25mm或局部密集气孔dAmaxwp1

13、.2不允许不允许dA对应于 dA1，dA2或 dAC密集气孔区域用包括所有气孔的直径 dA的封闭圆来表示。该圆形区域的所有气孔应符合单个气孔的要求。允许的多孔区必须是局部的。应该考虑到密集气孔可能掩盖其他缺陷的可能。如果 D小于 dA1或 dA2中的较小者，整个气孔区域应当用直径为 dAC圆表示，dAC=dA1+dA2+D。不允许有系统密集气孔。的1.31.4链状气孔表面气孔不允许不允许不允许d0.4s或 a且3mmd0.3s或 a且1.5mmd0.2或 a且1mm单个气孔的最大尺寸末端弧坑缩孔h0.4t3mm，且h0.2t1.5mm，且1.5不允许短缺陷1.6未熔合h0.1s或 a且3mmh

14、0.1s或 a1.5mm不允许不允许非系统性的短缺陷根部熔深不足1.7h0.2s不允许最大 2mm5 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷名称连续咬边说明DCBh0.2t最大 1mmh0.1t最大 0.5mm不允许1.8间断性咬边（短缺陷）h0.2t最大 1.5mmh0.1t最大 1mmh0.1t最大 0.5mm焊缝超高（对接焊缝）h1.5mm+0.3b1.9h1.5mm+0.15bh1.5mm+0.1b焊缝凸度过大（角焊缝）h1.5mm+0.3b，且5mmh1.5mm+0.15b，且4mmh1.5mm+0.1b，且3mm1.10焊缝有效厚度不足h0.3

15、a且2mmh0.2a且1.5mmh0.1a且1mm1.11根部余高过大1.121.13h4mmh3mmh2mm短缺陷：焊瘤不允许不允许h0.2b6 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷名称未焊满说明DCBh0.2th0.1th0.05t1.14最大 2mm最大 1mm最大 0.5mm焊脚不对称 ( 焊脚长度过度不相等)1.15h3mm+0.3ah2mm+0.25ah1.5mm+0.2a图纸未规定焊脚不对称的场合下短缺陷1.16根部凹陷h0.2th0.1th0.05t最大 1.5mm最大 1mm最大 0.5mm圆滑过渡2内部缺陷d0.4s或 a最大 6mm

16、d0.3s或 a最大 5mmd0.3s或 a最大 4mm2.12.2球形气孔单个气孔的最大尺寸气孔评估相对横截面缺陷评估相对投影面6%2%4%1%2%均布气孔10%dA25mm或dA20mm或dA15mm或局部密集气孔dAmaxwpdAmaxwpdAmaxwp2.3dA对应于 dA1， dA对应于 dA1， dA对应于 dA1，dA2或 dAC dA2或 dAC dA2或 dAC7 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷名称说明DCB密集气孔区域用包括所有气孔的直径 dA的封闭圆来表示。该区域内的所有气孔应符合单个气孔的要求。允许的多孔区必须是局部的。应该

17、考虑到密集气孔可能掩盖其他缺陷的可能。如果 D小于 dA1或 dA2中的较小者，整个气孔区域应当用直径为 dAC圆表示，dAC=dA1+dA2+D。不允许有系统密集气孔。的2.42.5链状气孔允许短缺陷不允许l0.4s或 a最大 6mml0.3s或 a最大 4mml0.2s或 a最大 3mm条状气孔虫状气孔如果有几个氧化物 l1,l2,l3ln存在于一个横截面中，则将其相加：l=l1+l2+l3+ln短缺陷氧化物夹杂2.62.7ls或 al0.5s或 a最大 5mml0.3s或 a最大 4mml0.2s或 a最大 3mml0.2s或 a最大 3mm最大 10mml0.4s或 a最大 6mm金属

18、夹杂-钨短缺陷允许h0.3s或 a最大 3mm未熔合2.8不允许不允许短缺陷，但不是系统缺陷2.9未焊透不允许h0.4sh0.2s最大 3mm最大 2mm8 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷名称说明DCB短缺陷针对角焊缝的根部未熔合2.10h0.1a最大 1.0mm不允许不允许3几何缺陷h0.4th0.3th0.2t最大 3.0mm最大 2.0mm最大 1.0mm3.1错边板材纵向焊缝h0.4th0.3th0.2t最大 3.0mm最大 2.0mm最大 1.0mm环焊缝根部间隙不良h1mm+0.2a最大 4mmh0.5mm+0.15a最大 3mmh0.

19、5mm+0.1a最大 2mm3.24多重缺陷9 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷名称说明DCB任一截面上的复合缺陷4.10.4t或 a0.3t或 a0.2t或 a注 1：短缺陷：当焊缝长度 L100 mm时，在 100 mm的焊缝长度范围内，其缺陷总长度不大于 25 mm的缺陷被认为是短缺陷；当焊缝长度 L100 mm时，如果缺陷的总长度不大于整个焊缝长度的 25 %的缺陷也被认为是短缺陷。注 2：系统缺陷：是指重复出现在被测定的整个焊缝长度内的缺陷，其单独缺陷的尺寸应在规定的范围内。注 3：横截面区域：是指断开或剖开后的截面。注 4：投影区域：是指

20、分布在焊缝立体范围内的所有缺陷在二维平面上的投影。注 5：与横截面区域相反，在暴露于射线下时，缺陷的分布由焊缝厚度决定（如图 1）说明：1：X-射线方向 2：每单位体积 4个气孔 3：6层焊厚度 4：3层焊厚度 5： 2层焊厚度 6：1层焊厚度图 1每单位体积内有着同样的气孔分布的样本的射线照片5.2.3检测方法5.2.3.1表面缺陷检测检测方法：目视检测（执行标准：GB/T 32259）；渗透检测（执行标准：GB/T18851.1）。5.2.3.2内部缺陷检测a）无损检测方法：超声波检测（执行标准： GB/T 11345）；射线检测（执行标准：GB/T 3323.1）；b）金相检测方法：焊缝

21、宏观和微观焊缝检测（执行标准：GB/T 26955）。5.2.3.3力学性能检测a）横向拉伸试验：对接接头横向拉伸实验的试样和试验应满足 GB/T 2651的要求。对于角接焊缝，其抗拉强度参照同厚度板材对接接头的抗拉强度见表 4。对于外径大1 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022于 50 mm的管子,应去除两面的焊缝余高,使得试样厚度与管壁厚相同。当采用小直径全截面管试样（外径小于或等于 50 mm）时,允许保留管子内表面的焊缝余高。试样的拉伸强度不得低于相关标准对母材（类组 :杂质或合金含量1%的纯铝、非热处理铝合金的退火状态）要求的下限值,参见表 4。焊态下焊接试样

22、的拉伸强度 R m ( w )应满足式 1要求:R m ( w ) = R m ( pm ) T（1）式中：R m ( w )为焊态下焊接试样的拉伸强度；R m ( pm )为相关标准要求的母材拉伸强度下限值；T为焊缝系数（参见表 4）。对于异种铝合金接头,应取最低的R m ( w )值。表 4对接接头拉伸强度性能焊缝系数T材料组别或分组焊接前母材热处理状态全部供货状态1 2焊后状态3焊态杂质（或合金含量）1 %的纯铝114非热处理铝合金全部供货状态焊态4T4T4自然时效人工时效自然时效人工时效自然时效人工时效自然时效人工时效0.70.75 6铝镁硅合金T5和 T6T5和 T6T40.60.7

23、60.95T40.755 6铝锌镁合金其他合金T60.75T60.756全部状态-7-71234567参见 GB/T 16475。本表中未列出的其他状态母材,其 R m ( w )应按设计标准取值。时效条件应符合设计规范。R m (pm)以退火状态下规定的拉伸强度下限为准,不考虑试验时母材的状态。试件在焊接完成后,开始试验之前做人工时效时,效率系数 T适用于 T6母材条件。如果焊后做整体热处理,可以获得更高的性能。R m ( w )应按设计标准取值。焊后的时效条件及 R m ( w )应按设计标准取值。b）弯曲试验：弯曲试验和弯曲试件的准备应按照 GB/T 2653进行。对于所有的焊接试样，弯

24、曲角度不小于 150，弯曲试验所采用的弯心直径应根据母材延伸率的不同采用如下方法计算：100延伸率大于 5%时，弯心直径按=公式计算（2）式中：d 弯心直径最大值，单位为毫米（mm）；弯曲试样的厚度，单位为毫米（mm）； 材料标准要求的最低延伸率。11 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022延伸率不大于 5%时，应在试验前进行退火处理。弯心直径应根据规定的退火状态下的延伸率进行计算。若由于退火过程中出现晶粒粗大而导致未通过弯曲试验，应根据要求进行补充弯曲试验，补充的弯曲试验参数应符合设计文件要求。除非另有规定，试件任何方向都不允许出现大于 3 mm的单条裂纹。试验过程中，

25、出现在试件边缘的裂纹应被忽略（由于焊透或孔洞导致的裂纹除外）。5.2.4弧焊焊缝焊后处理5.2.4.1弧焊焊缝打磨针对电池托盘边框底面和顶面处的焊缝区域进行打磨。打磨质量要求：打磨后，要求焊缝与母材光滑过度。5.2.4.2弧焊焊灰、焊渣清理针对电池托盘中间横梁焊接区的焊灰、焊渣进行清理。清理要求：利用清洗液将电池托盘底部中间横梁焊接后的焊灰和焊渣清理干净。5.2.5返工要求5.2.5.1返工标准经判定，焊缝有烧穿、气孔、裂纹、咬边、凹陷、未熔合、未焊透、焊瘤、角焊缝过渡不对称等缺陷时，需要对漏焊及缺陷焊缝进行补焊和返工。补焊和返工焊缝，应当按照规定的焊缝标准执行，同一位置返工次数不得超过 2次

26、。5.2.5.2人员要求补焊和返工焊接人员，需有铝合金手工焊接资质，经过 GB/T 24598考核，补焊前，需对焊接人员进行施工流程培训。5.2.5.3返工a）准备对于缺陷焊缝，应使用适当的工具，将缺陷完全清除，并按工艺进行检测确认，在施焊前，去除掉毛边、氧化物、有机物等影响焊接质量的杂质，并保证焊接过程中无污染。b）焊接方法的选择优先选择 TIG作为缺陷焊缝返工的焊接方法，并在焊接完成后检测变形量。5.3激光焊5.3.1接头形式焊接接头形式见表 5。表 5激光焊焊接接头形式要求序号接头形式角度范围（）图示焊缝有效厚度熔深/熔宽t2mm时s0.9tmin最小 2mm或参照图纸要 SF0.1tm

27、in求对接接 1351头180t2mm时全熔透1 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022要求序号接头形式角度范围（）图示焊缝有效厚度熔深/熔宽对接接头（加衬板）1351802s=tSF0.1t对接接头（锁底）1351803stSF0.1t301354外角焊全熔透SF0.1tmint2mm时s0.9tmin最小 2mm5外角焊或参照图纸要 SF0.1tmin求t2mm时全熔透SF0.1tmin且0.25mm搭焊接头a0.6tmin ，且1.2mm6051 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022要求序号接头形式角度范围（）图示焊缝有效厚度熔深/熔宽801

28、10a0.6tmin1.2mm，且S 0.1tF min且0.25mm7T型接头叠层搭接SN0.7tmin，或1.2mmSF0.3t，0.25mm且805.3.2焊接接头质量要求5.3.2.1焊缝尺寸具体尺寸见 5.3.1。5.3.2.2激光焊接缺陷见表 6。表中质量等级划分参见 5.2.2.2。激光焊缺陷改进方法见附表D.2。表 6激光焊焊接缺陷质量等级序号缺陷种类示意图DCB1裂纹不允许不允许不允许1 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷种类示意图DCBh 0.05t最h 0.15t最大 1.5mm大h 0.1t最大 1mm234咬边0.5mm爆孔不

29、允许不允许不允许焊穿不允许不允许不允许h10.1t+h2h10.3t+h2最 h10.2t+h2最大 0.2t5薄板塌陷大 0.5t最大 0.3t（t2mm）（t2mm）（t2mm）未焊满/凹陷h0.15t最大 1.5mmh0.1t最大 1mmh0.05t最大 0.5mm6h0.3t最大 1.5mmh0.2t最大 1mmh0.1t最大 0.5mm7根部缺口1 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷种类示意图DCBh10.25s最大 1mm8未焊透不允许不允许h0.25s最大 1mm9未熔合不允许不允许10未连接不允许不允许不允许最大长度方向0.3t气孔率最

30、大长度方向0.5t最大长度方向0.4t11气孔气孔率10% 气孔率6% 3% 投影面积h0.25t最大 3mmh0.15t最大 2mmh0.1t最大 1mm12错边1 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级序号缺陷种类示意图DCBh1.0mm+0.3th1.0mm+0.2th1.0mm+0.15t13余高最大 5mm最大 5mm最大 5mm焊后：间隙焊后：间隙焊后：间隙14间隙0.3tmin，且 0.2tmin，且0.5mm0.1tmin，0.4mm且0.3mm5.3.3检测方法5.3.3.1表面缺陷检测a）目视检测应遵守 GB/T 32259的规定。在目视检测过

31、程中，根据规格对焊缝的位置、形貌、存在和数量进行评估，检测应当用肉眼进行。b）着色渗透检测着色渗透检测可以使焊缝或焊接区域的裂纹变得可见。着色渗透测试可用于现场生产以进行缺陷分析。当使用着色渗透测试时，应注意确保测试中的渗透剂残留不会影响下游连接过程。应遵守 GB/T 18851.1标准执行。5.3.3.2内部缺陷检测5.3.3.2.1射线检测X射线检测可以非破坏性地检测焊缝缺陷。 X射线检测可以用于验证接头和定期质量保证。应遵守 GB/T 32259标准执行。5.3.3.2.2破坏性检测a）金相检测在参数重新设置后，重要的参数变化（ 10 %）、焊接位置变化、焊接方向变化、预处理、填充材料等

32、，应进行微观断面分析。金相试样应在预定位置从焊缝中取样（根据给定的金相剖面图）并进行金相检查。宏观断面具体取样要求如下：1）焊缝长度 L120 mm，中心处取 1段，取样点见图 2 a）。2）焊缝长度 120 mmL250 mm，从焊缝开始处 25 mm截一段，从焊缝结尾处 25 mm截一段，取样点见图 2 b）。3）焊缝长度 250 mmL700 mm，从焊缝开始处 25 mm截一段，中心处取 1段，到焊缝结尾处 25 mm截一段，取样点见图 2 c）。4）焊缝长度 L700 mm，从焊缝开始处 25 mm截一段，从焊缝开始处 250 mm截一1 T/CWAN 00272022T/CEEIA

33、 5842022段,到焊缝结尾处 250 mm截一段,从焊缝结尾处 25 mm截一段，取样点见图 2 d）。a）b）c）d）说明：取样点图 2宏观断面测量位置取样点根据焊接规范规定的焊缝质量要求，评估焊缝横截面几何尺寸及焊缝缺陷。b）断裂试验断裂试验应按照 GB/T 27551进行，以便断裂源自焊缝的根部。应检查断裂表面的缺陷。可以在生产中出现严重问题时进行断裂测试。注：如果发生严重变形（弯曲角度 45，在焊接区域清晰可见的拉伸），不会发生裂纹，或者如果裂纹位于焊缝旁边的母材中，应将其视为合格的焊接质量。5.3.4返工要求5.3.4.1人员要求补焊和返工焊接人员，需有铝合金手工焊接资质，经过

34、GB/T 24598考核，补焊前，需对焊接人员进行施工流程培训。5.3.4.2返工如果激光焊质量不匹配外部或内部检查的给定值，或没有满足破坏性试验的要求，可按照验证过的方法及工艺进行返工，且同一位置返工次数不得超过 2次。a）准备对于缺陷焊缝，应使用适当的工具，将缺陷完全清除，在施焊前，去除掉毛边、氧化物、有机物等影响焊接质量的杂质，并保证焊接过程中无污染。b）焊接方法的选择优先选择 TIG作为缺陷焊缝返工的焊接方法并在焊接完成后检测变形量。5.4搅拌摩擦焊5.4.1接头形式焊接接头形式见表 7。表 7搅拌摩擦焊焊接接头形式要求序号接头形式对接图示焊缝深度1.1S=tmin1 T/CWAN 0

35、0272022T/CEEIA 5842022要求序号接头形式图示焊缝深度对接（双面）1.2Stminbt1；S00.2tmin或0.5mm,取较小值2.13.1搭接锁底不做要求5.4.2焊接接头质量要求5.4.2.1焊缝尺寸搅拌摩擦焊接时对焊缝宽度不作要求，针对焊缝深度要求参考 5.4.1。5.4.2.2焊接质量缺陷见表 8。表中质量等级划分参见 5.2.2.2。搅拌摩擦焊缺陷改进方法见附表 D.3。表 8搅拌摩擦焊焊接缺陷质量等级缺陷名称序号示意图t/mmDCB1表面缺陷表面1.10.5mmt8mm不允许不允许不允许沟槽h0.2t,h0.15t,h0.1t,且不大于且不大于且不大于0.3mm

36、焊缝1.20.5mmt8mm下凹0.5mm0.4mmh0.2t,h0.1t,h0.05t,且不大于且不大于且不大于0.3mm0.5mmt8mm1.3错边0.5mm0.4mm1 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级缺陷名称序号示意图t/mmDCBh0.3mm，通过打磨方式去除0.5mmt8mmh0.2t,且1mmh0.1t,且0.5mm1.4飞边匙孔允许，但允许，但允许，且不可影响不可影响不可影响产品结构产品结构产品结构0.5mmt8mm1.5性能性能性能焊缝宽度不均匀 wp-wp/wp10%0.5mmt8mmwp-wpwp-wp/wp20% /wp15%1.61

37、.7（不包含转角处）焊缝表面不规则不允许起皮，毛刺允许，但允许，但不可影响不可影响0.5mmt8mm表面形成起皮或毛刺缺陷高0.2mm度接头性能接头性能2内部缺陷允许，要允许，要求氧化物求氧化物（S线）不（ S 线）S线2.10.5mmt8mm允许缺陷连续不连续未焊0.5mmt8mm2.2不做规定不做规定不允许不允许透弱连0.5mmt8mm2.3不允许不允许不允许接d0.15t且，d0.1t且，孔洞0.5mmt8mm2.4型缺陷0.3mm， 0.2mm，且L5mm 且L3mm2 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022质量等级缺陷名称序号示意图t/mmDCB界面曲钩h0.0

38、5t1，0.2mm0.5mmt1,2 h0.2t1，h0.1t1，且0.3mm2.5且（HOOK）8mm且0.5mmh0.1t1，且wp0.5t1冷搭接0.5mmt1,2 h0.2t1，h0.15t1，且wp0.5t12.68mm且wp0.5t15.4.3检测方法5.4.3.1外观检测外观检测方法应依据 GB/T 32259，焊缝的外观、尺寸、位置及焊缝状况必须符合图纸及相关标准规定的要求。5.4.3.2无损检测电池托盘搅拌摩擦焊接工艺评定应根据 GB/T 34630.4进行评定。生产现场推荐采用相控阵超声无损检测方法进行检测，检测规范建议参考 T/CWAN 0033。铝合金搅拌摩擦焊接头超声

39、检测，视缺陷当量、缺陷指示长度的不同，将检测结果分为I、II、III三个级别，其中 I为最高级，III为最低级。其中I、II、III级分别对应于无损检测标准（GB/T 11345）中的B（I）、C（II）、D（III）。具体分级见表9。表 9铝合金搅拌摩擦焊对接接头相控阵超声检测结果分级缺陷情况焊缝深度Mm评定级别缺陷指示长度Emm缺陷幅度DiIIIIDiV0.5mm-4dBDiV0.5mm-2dBDiV0.5mm-2dBDiV0.5mm-1dBDiV0.5mm-2dBDiV0.5mm-1dBE3E4E4E5E5E61.5337III710II1.510III超过I级注 1：V0.5 mm-X

40、dB表示缺陷当量比 V0.5 mm尺寸通孔/槽基准灵敏度低 XdB，即为该级别评定灵敏度。5.4.3.3破坏性检测a）拉伸试验：对于对接接头按照 GB/T 2651进行横向拉伸试验。根据 GB/T 34630.4，对于纯铝及非热处理强化铝合金，试验样品的极限抗拉强度应不低于相关国际标准2 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022要求母材的相应规定最小值,参见表 10。对于可热处理铝合金，试验样品的最低抗拉强度应满足如下：对于可热处理合金，试样的抗拉强度最低值应满足：Rm,min,w = R（3）,式中：Rm,min,w 焊后状态焊接试样最小抗拉强度；相关标准中规定的母材抗拉

41、强度的最小值；接头强度系数（见表 10）。R,表 10对接接头拉伸强度性能材料类型纯铝焊接a,b前供货状态焊后状态焊态接头强度系数所有时效方式所有时效方式T41.01.0dd非可热处理强化合金焊态自然时效cccc0.7T4人工时效自然时效人工时效0.7e热处理强化合金T5和 T6T5和 T60.60.7eabcd参考 GB/T 16475对于未明确时效方式的母材，焊后最小抗拉强度Rm,min,w时效状态应符合设计规范。应符合设计文件的要求。按指定O状态的最小抗拉强度。应符合设计文件的要求。不考虑实际母材热处理状态，R,e若采用完全焊后热处理，则能实现更高的性能；Rm,min,w对于搭接接头，有

42、要求时需要进行补充试验（例如剥离试验、剪切试验、摆锤 s型弯曲试验），按照设计文件要求进行。b）弯曲试验：参照 5.2.3.3b）。c）硬度试验：按照 GB/T 35085进行，试验载荷和测得硬度值应满足被焊工件的设计要求。d）宏观金相宏观金相检测应依据 GB/T 26955进行，试验应按照规定进行制备和检验，检验区域应包括未受影响的母材。5.4.4搅拌摩擦焊焊缝焊后处理针对电池托盘底板连接处焊缝、底板与边框连接处的搅拌摩擦焊焊缝飞边进行打磨。打磨质量要求：将搅拌摩擦焊焊缝挤出的飞边毛刺去掉，表面光滑，无毛刺，焊缝与母材顺接平滑，无明显痕迹，允许铣削深度不大于薄板厚度的 20 %，且确保震动后

43、槽内外无异物掉落。对焊接表面质量要求较高的，建议采用铣加工，保证焊缝粗糙度和平整度；对于焊缝边缘的飞边或其他材料突出以及下塌，应采用不影响母材性能的适当方法进行修整去除，修整后的焊缝和母材厚度应在容许范围内。5.4.5返工要求5.4.5.1一般推荐采用搅拌摩擦焊对搅拌摩擦焊接表面缺陷进行返工，通常返工次数不可超过 2次。返工焊次数过多，则会使焊缝表面下凹量增大，引起焊缝减薄。5.4.5.2对搅拌摩擦焊缝近表面（规定缺陷在板厚方向的深度不大于 20 %或 2 mm取较小值）的缺陷，当缺陷长度不超过焊缝全长 10 %，建议采用熔焊进行返工焊。为了减少接头强度2 T/CWAN 00272022T/C

44、EEIA 5842022损失，可采用搅拌摩擦焊在补焊后的位置再重焊一遍；对于非连续性点状缺陷建议采用摩擦塞补焊方法进行返工。焊缝的返工应完全符合本标准要求。返工焊后的焊缝应圆滑过渡至母材。返工焊后的内部质量应按所用返工方法的相关标准规定重新进行检验。5.5电阻点焊5.5.1接头形式焊接接头形式见表 11。表 11电阻点焊焊接接头形式接头形式双层图示多层叠加接头截面如图 3所示。说明：1、 2板材厚度；焊核；焊核高度；压痕；压痕深度；空隙宽度；电极压痕区残留板件的最小厚度；焊点直径，常通过破坏性试验(如抗凿试验)来确定焊点直径。图 3电阻点焊焊接接头截面5.5.2焊接接头质量要求2 T/CWAN

45、 00272022T/CEEIA 58420225.5.2.1焊点尺寸要求从部件边缘到焊点中心的距离（边缘距离）不得小于 1.25dL。相邻焊点间的距离不应小于 16 t，最好大于 16 t。实际两个相邻焊点中心的距离公差不应超过预先规定的10 %，且不低于最小值。具体点焊要求见表 12。表 12点焊要求单位为毫米（mm）最小板厚1.0熔核直径 3.5焊点直径= 1.153.53.84.35.05.56.16.57.04.04.44.95.76.47.07.58.11.21.52.02.53.03.54.05.5.2.2焊点缺陷本标准针对电池托盘，其质量缺陷具体按照表 13评价，以满足电池托盘

46、产品安全性要求。表中质量等级划分参见 5.2.2.2。表 13焊点缺陷评价质量等级缺陷名称BCD压入深度0.1t0.15d0.15t0.2t0.25d熔核内部硬化裂纹、内部气孔铝杂质L0.2dLLH0.15H0.2H0.25氧化物析出不允许不允许不允许不允许不允许5%表面裂纹未熔合和未完全熔合外部飞溅烧伤、烧穿、涨裂表面发黑（占焊点总数%）内部飞溅（占焊点总数%）缺陷总数（占焊点总数%）5.5.3检测方法3%3%5%10%10%15%5%10%5.5.3.1选定焊接规范参数时应进行的检验项目及试样数量具体见表 14。2 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022表 14电阻点

47、焊的检验项目及试样数量接头级别焊点数量25点目视检验无损检测切片金相强度试验20个BCD5个3个2个15点100%必要时10个10点3个5.5.3.2每批电池托盘产品焊接开始和结束，每班焊接生产开始、中间和终止，生产过程中当焊点直径减少至小于规定值时（见表 15）应更换电极，调整焊接参数或重新启动焊机时，均应制作试样进行检验，对产品的质量抽检，按照甲方生产规程，推荐的检验数量及试样数量见表 15。表 15产品质量初检推荐的检测数量及试样数量接头级别焊点数量11点目视检验剥离试验5点切片金相3个强度试验3个BC10点100%5点2个2个D7点3点1个-5.5.3.3外观检测目视检测方法需依据 G

48、B/T 32259，电池托盘焊点的外观、尺寸、位置及焊点状况必须符合图纸及客户要求。所有焊点都必须进行目视检测或采取机器视觉等技术手段进行外观检测，检测时不得对部件进行修整、涂漆或其它干扰焊缝检验区域的操作。5.5.3.4无损检测无损检测方法包括但不限于渗透检测、射线探伤或超声波检测等。必要时依据 GB/T3323对电池托盘进行焊缝无损检测-熔化焊焊接接头射线检测，以判定熔透率和有无缩孔、裂纹等。5.5.3.5破坏性检测a）切片金相：切开电池托盘焊点中心，切取一个切片。切片分别用 180#、600#、800#砂纸打磨并抛光后，使用适量的腐蚀剂（如 Keller试剂）对切片表面焊点处进行化学腐蚀

49、。采用金相显微镜观察切片焊点表面，横向微切片放大 50倍(或更高比例)进行评估。利用横向微切片可以确定焊核直径和缺陷 (包括气孔、夹渣、裂纹和微裂纹等)。b）凿裂试验：根据 GB/T 39165采用凿裂试验可确定焊点直径，以形状合适的凿子在焊接板件之间推进，直到凿开接头。c）剥离试验：根据 GB/T 39165利用剥离棒破坏焊点，将两块板件剥离开。测量焊点熔核尺寸须符合要求，可检验未焊合及接头脆性。允许在一侧板材上形成不小于板厚 20%的深坑。d）剪切拉伸试验：根据 GB/T 39167利用拉伸测试设备对单个焊点进行剪切拉伸测试。点焊接头强度常用单点抗剪力（ F）表示。点焊接头延性常用单点正拉

50、力（ Fb）与（F）的比值表示。需满足 Fb/F30 %。拉伸试验时速度须小于 15 mm/s，拉伸夹具上应有 4块垫片压紧试件。e）横向拉伸试验：根据 GB/T 39081利用拉伸测试设备进行横向拉力试验，作用在焊点上的拉力与板件平面垂直。评定接头的强度与塑性。2 T/CWAN 00272022T/CEEIA 58420225.5.4返工要求点焊接头允许返工的焊接缺陷数量及推荐的修补方法见表 16。重新点焊后压痕深度可增大板厚的 5 %，压痕直径增大或偏离原中心不超过 1.5 mm。同一处焊点只允许补焊一次。缺陷返工后，应对修补处重新检验。表 16点焊接头允许返工的焊接缺陷数量及推荐的返工方

51、法允许返工（不大于总数的%）缺陷名称修补方法B5133510CD外部飞溅1015机械清理脱焊25重焊、铆接重焊、铆接重焊、氩弧焊、铆接机械清理熔核过小外部裂纹表面发黑胀裂510510101525氩弧焊、锉修氩弧焊烧穿每个产品 1个每个产品 1个氩弧焊、铆接、机械清理烧伤3510内部飞溅5510101515清除可见飞溅物内部裂纹及气孔重焊、氩弧焊、铆接缺陷总数（不含表面发黑）101520-5.6旋转攻丝铆接（FDS）5.6.1接头形式螺接厚度见表 17。表 17螺接厚度接头形式图示可螺接厚度预开孔板厚 t15 mm未预开孔板厚 t25 mm叠加有预开孔2 mm总厚度 TG5 mm首层 t12.2

52、 mm叠加无预开孔2 T/CWAN 00272022T/CEEIA 58420225.6.2接头质量要求FDS对工艺质量的评价主要有:a）钉帽与材料间隙(Hk)，这将影响螺钉连接表面质量，过高的间隙会影响表面覆件及导致头下间隙容留杂质而引起耐腐蚀问题，间隙可以通过无损检测及有损检测进行探测；b）有效螺牙填充高度(X)，有效螺牙总填充底层材料的高度，影响螺接点的力值上限与气密性，示意见图 4，螺接质量见表 18。图 4预开孔涂胶示意表 18螺接质量评价项要求备注钉帽与材料间隙/HkHk0.05 mm底层内嵌材料面积 A与螺钉齿间面积 B比例，A/B50%，螺牙填充/X算 1个合格的齿。总的合格齿

53、数高度 X1.5倍底层材料厚度注 1：螺钉钉帽完全覆盖预开孔。注 2：母材螺牙与螺钉螺牙，无变形与破坏。5.6.3检测方法5.6.3.1非破坏性检测a）目视检查通过目视检查钉帽是否完整、钉帽与首层间隙、钉帽是否覆盖预开孔、钉帽未超出边缘、包络有无明显开裂等。b）塞尺用塞尺校对螺钉帽与工件缝隙，检测间隔角度 90（Q1-Q4），检测出最小及最大的缝隙位置，钉帽下沿与上层材料之间的间隙0.05 mm。塞尺检测示意见图 5。图 5塞尺检测示意c）极限规2 T/CWAN 00272022T/CEEIA 5842022采用极限规检测螺钉帽距离工件边缘至少 1 mm，以防螺钉帽超出工件，密封不全，极限规检

54、测示意图见图 6。图 6极限规检测示意d）扭矩检测使用扭矩扳手进行螺栓扭力检查。操作步骤如下：握紧扭力扳手，手臂与扳手成 90，扳手与工件面保持平行，向紧固方向（顺时针）平稳连续转动扭矩扳手，移动角度不能超过 5，当扭矩达到设计要求时，认为扭矩合格。5.6.3.2破坏性检测采用剖面的方式，为确定试样的剖切位置，需用塞尺测量螺钉帽的缝隙最大与最小处，确定的连线即为切割位置。使用专用切割机，将试样中分，通过显微镜与测量软件，进行检测。剖面剖解示意图见图 7。图 7剖面剖解示意5.6.4返工要求a）螺帽断裂/磨损：可采用手电钻 /返工刀头/退钉刀头/扭矩扳手等，将螺钉取出后返工，返工需要扩孔至 5.

55、2 mm，然后打入 M6返工钉。b）包络开裂：如相关力学达到设计要求，则无需返工；如相关力学无法达到要求，则距离 40 mm处需重新连接。c）螺帽贴合/螺钉倾斜：采用手动工具继续拧紧，当扭矩达到 10 Nm时，检查贴合状态；拧紧后钉帽与工件间隙仍旧0.05 mm，则需将螺钉取出后返工。d）螺钉距离边缘尺寸：如钉帽与板件无干涉/间隙0.05 mm，则无需返工；如相关力学达到设计要求，则无需返工；如相关力学无法达到要求，则距离 40 mm处需重新连接。e）板材间隙：如相关力学达到设计要求，且气密稳定合格，则无需返工；否则需要重新返工。5.7自冲铆接5.7.1连接点形式铆接厚度见表 19。2 T/C

56、WAN 00272022T/CEEIA 5842022表 19铆接厚度表连接形式图示说明及建议要求Tt：1.3mmTt4mmtn：(tn/Tt)1/Nn：43mm系列Tt：2.4mmTt11mmtn：( tn/Tt )1/Nn：45mm系列可根据需要定制其他直径铆钉，但是直径系列越多，设备的特异性越强，对设备的投入成本也越高。其他直径与上类似注 1：Tt总材料组合厚度。注 2：t1顶层材料厚度。注 3：t2第二层材料厚度。注 4：tn底层材料厚度。注 5：N组合材料层数。5.7.2焊接接头质量要求SPR对工艺质量的评价主要有:a）头高(HH)，这将影响到连接表面质量，过高的头高会影响表面覆件及

57、导致头下间隙容留杂质而引起耐腐蚀问题，头高可以通过无损检测及有损检测进行探测；b）互锁值(Interlock)，互锁值主要用于提供连接强度，理论上在不考虑材料强度的情况下互锁值越大则连接强度越高，互锁值目前主要通过有损检测进行探测；c）底层最小厚度值(Tmin)，铆接完成后底层保留的最小厚度值主要影响防腐性能，主要通过有损检测进行探测。除了以上三项主要的评价参数，还有很多项针对连接表面及剖面形态的评价项。图示见图 8，剖面质量标准见表 20。图 8剖面测量示意表 20剖面质量标准3mm直径序列铆钉5mm直径序列铆钉5mm直径序列铆钉备注头高-0.5mmHH+0.3mm2 T/CWAN 0027

58、2022T/CEEIA 5842022/HH3mm直径序列铆钉5mm直径序列铆钉5mm直径序列铆钉备注某层材料为钢（5mm铆钉）或底层材料厚度低于 1.5mm时，Interlock0.2mm取平均值，且单侧互锁值不得低于要求值的一半互锁/InterlockInterlock0.2mmInterlock0.4mm底层材料厚度低于1.5mm最小底层厚度/TminTmin0.1mm时，Tmin0.2mmTmin0.1mm5.7.3质量检测方式5.7.3.1非破坏性检测a）目视检测目视检测主要观测以下几项：1）铆钉是否存在翻钉或双铆或其他可见缺陷；2）铆钉头下是否有明显间隙；3）铆接纽扣是否有刺穿、偏

59、心、开裂等情况。b）头高测量使用定制的铆钉高度测量仪测量铆钉头高度是否在标准范围内，要求0.5 mmHH0.3 mm。5.7.3.2破坏性检测剖面测量。使用金相切割机延连接点中线剖开，使用尺寸测量工具进行相关评价项的测量（为了保证测量数据的精度，建议使用放大镜放大 6倍以上进行测量），剖面测量示意见图 8。5.7.4返工方法铆接返修见表 21。表 21铆接返修缺陷名称修补方法无钉在距离 20 mm处补铆翻钉、双铆、铆钉间隙、偏心刺穿、铆扣开裂处理完突起干涉位置后，在距离 20 mm处补铆防水、防锈处理完后，在距离 20 mm处补铆5.8螺柱焊5.8.1连接点形式常用的螺柱焊接方法包括储能螺柱焊

60、、拉弧螺柱焊。螺柱焊的焊接接头形式如图 9所示。图 9螺柱焊焊接接头示意图3 T/CWAN 00272022T/CEEIA 58420225.8.2焊接接头质量要求5.8.2.1总体要求螺柱焊接头应避免虚焊、焊穿、熔池过大、螺柱倾斜变形、母材背面变形、螺纹损坏等。5.8.2.2生产实验阶段至少要焊接 10只螺柱。如果可行的话，对于设置实验和替换实验，在试样时应提供足够数量的备用螺柱。具体应执行如下测试和实验：a）目视检测（所有的螺柱）；b）弯曲实验（5只螺柱）；c）二只不同螺柱的粗视检测（以螺钉的中心位置偏移 90）。注：对于短周期拉弧式螺柱焊接，粗视检测可代替扭矩实验（5只螺柱）。5.8.2