T/CEEIA 584-2022 新能源汽车铝合金电池托盘焊接制造规范

ICS25.160.10

CCSJ33

北人电池盒.mp4

CCS

团体标准

T/CWAN0027—2022

T/CEEIA584—2022

新能源汽车铝合金电池托盘焊接制造规范

Weldingspecificationofaluminumalloybatterytrayfornewenergyvehicles

2022-05-12发布2022-06-01实施

中国焊接协会发布

中国电器工业协会

T/CWAN0027—2022

T/CEEIA584—2022

目次

前言.................................................................................................................................................II

1范围..............................................................................................................................................1

2规范性引用文件...........................................................................................................................1

3术语和定义...................................................................................................................................1

4技术要求.......................................................................................................................................2

4.1产品质量................................................................................................................................2

4.2母材........................................................................................................................................2

4.3焊前要求................................................................................................................................2

5工艺方法.......................................................................................................................................2

5.1概述........................................................................................................................................2

5.2弧焊........................................................................................................................................2

5.3激光焊..................................................................................................................................12

5.4搅拌摩擦焊..........................................................................................................................18

5.5电阻点焊..............................................................................................................................23

5.6旋转攻丝铆接......................................................................................................................26

5.7自冲铆接..............................................................................................................................28

5.8螺柱焊..................................................................................................................................30

6产品质量检测方法.....................................................................................................................34

6.1气密性..................................................................................................................................34

6.2产品尺寸..............................................................................................................................35

6.3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.......................................................................................................................................455

I

T/CWAN0027—2022

T/CEEIA584—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规

则》的规定起草。

本文件由江苏北人智能制造科技股份有限公司提出，由中国焊接协会焊接设备分会和

中国电器工业协会电焊机标准化专业委员会组织编写。由中国焊接协会和中国电器工业协

会双编号。

本文件起草单位：江苏北人智能制造科技股份有限公司、宁德时代新能源科技股份有

限公司、敏实汽车技术研发有限公司、上海赛科利汽车模具技术应用有限公司、上海固极

智能科技有限公司、唐山松下产业机器有限公司、航天工程装备（苏州）有限公司、广州

瑞松威尔斯通智能装备有限公司、昆山万洲特种焊接有限公司、四川成焊宝玛焊接装备工

程有限公司、广州松兴电气股份有限公司、无锡汉神电气股份有限公司、江苏恒义工业技

术有限公司、昆山华恒焊接股份有限公司、深圳市麦格米特焊接技术有限公司、厦门锋元

机器人有限公司、南京合信自动化有限公司、浙江劳士顿科技股份有限公司、福尼斯智能

装备(珠海)有限公司、安川首钢机器人有限公司、肯倍焊接技术(北京)有限公司、光惠(上

海)激光科技有限公司、上海发那科机器人有限公司、浙江巴顿焊接技术研究院、常州金品

精密技术有限公司、卡尔克鲁斯机器人科技(中国)有限公司、浙江热刺激光技术有限公

司、珠海瑞凌焊接自动化有限公司、哈焊所华通（常州）焊业股份有限公司、深圳市联赢

激光股份有限公司、浙江创利焊接科技股份有限公司、北京工业大学、北京中焊焊接装备

技术有限公司。

本文件主要起草人：林涛、赵北明、梁军强、陈树君、李宪政、张俊杰、顾健、尹

斌、朱志雄、何艳兵、万龙、刘照强、于衡波、何晓阳、万小民、宋友民、何志军、王志

友、周曙君、杨昌荣、李健、胡婷、耿烽、丁建武、韦成良、赵军军、程喜、蔡春军、刘

江、魏占静、居晓锋、牛增强、谢晓东、李新松、李定坤、迟珉良、李远强、郭敬、李

波、宋金玲。

II

T/CWAN0027—2022

T/CEEIA584—2022

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/T2651焊接接头拉伸试验方法

GB/T2653焊接接头弯曲试验方法

GB/T3323.1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/T3880一般工业用铝及铝合金板、带材

GB/T4208外壳防护等级(IP代码)

GB/T11345焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定

GB/T16475变形铝及铝合金状态代号

GB/T18851.1无损检测渗透检测第1部分：总则

GB/T24598铝及铝合金熔化焊焊工技能评定

GB/T26955金属材料焊缝破坏性试验焊缝宏观和微观检验

GB/T27551金属材料焊缝破坏性试验断裂试验

GB/T32259焊缝无损检测熔焊接头目视检测

GB/T34630.4搅拌摩擦焊铝及铝合金第4部分：焊接工艺规范及评定

GB/T35085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/T39081电阻点焊及凸焊接头的十字拉伸试验方法

GB/T39165电阻点焊及凸焊接头的剥离和凿离试验方法

GB/T39167电阻点焊及凸焊接头的拉伸剪切试验方法

ISO9956-3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（Specification

andapprovalofweldingproceduresformetallicmaterials-Part3:Weldingproceduretestsforthe

arcweldingofsteels）

ISO13918电弧螺柱焊用焊接螺柱和陶瓷套圈（Welding—Studsandceramicferrulesfor

arcstudwelding）

ISO14555焊接—金属材料的电弧螺柱焊（Welding—Arcstudweldingofmetallic

materials）

T/CWAN0033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/T16475、GB/T24598、GB/T26955、GB/T27551、GB/T39081、GB/T39165、

GB/T39167、T/CWAN0033界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

1

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T/CEEIA584—2022

3.1

旋转攻丝铆接flowdrillscrew，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-piercingriveting，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batterytray

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10mm时，焊缝余高不得超过3mm，焊缝咬边深度不得超

过板厚10%且不得超过0.5mm，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。

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/T4208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/T3880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50mm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

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表1弧焊焊接接头形式

要求

序接头角度范围

图示

号形式（）焊缝有效厚

α熔深/熔宽

度

t＞2mm时，

s≥0.6tmin，

最小2mm；

1对接——3tmin≤b≤5tmin

t≤2mm时，

全熔透

对接

接头

2（加——s=t3t≤b≤5t

衬

板）

T型

390°±20°a≥0.7tminSF≥0.1tmin

接头

外倾SF1≥0.5tmin

4角焊110°～160°a≥0.7tmin

缝SF2≥0.1tmin

内倾

5角焊50°～70°a≥0.7tminSF≥0.1tmin

缝

3

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T/CEEIA584—2022

要求

序接头角度范围

图示

号形式（）焊缝有效厚

α熔深/熔宽

度

6搭接160°～180°a≥0.7tminSF≥0.1tmin

外角

7——s≥0.6tmin3tmin≤b≤5tmin

焊

外角

8230°～300°a≥0.6tminSF≥0.1tmin

焊

5.2.2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

高B承受较大交变载荷，或重要的受力焊缝

中C一般受力焊缝

低其他起辅助加强作用的静载焊缝

D

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

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表3弧焊焊接缺陷

质量等级

序号缺陷名称说明

DCB

1表面缺陷

不均匀气

1.1d≤2%d≤1%d≤0.5%

孔

dA≤25mm或

局部密集dAmax≤wp

1.2不允许不允许

气孔

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的

圆表示，dAC=dA1+dA2+D。

不允许有系统密集气孔。

1.3链状气孔——不允许不允许不允许

d≤0.4s或ad≤0.3s或ad≤0.2或a

1.4表面气孔单个气孔的最大尺寸

且≤3mm且≤1.5mm且≤1mm

末端弧坑h≤0.4t，且h≤0.2t，且

1.5——不允许

缩孔≤3mm≤1.5mm

短缺陷

1.6未熔合

h＜0.1s或ah＜0.1s或a

不允许

且≤3mm≤1.5mm

非系统性的短缺陷

根部熔深

1.7不允许

不足h≤0.2s

不允许

最大2mm

5

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T/CEEIA584—2022

质量等级

序号缺陷名称说明

DCB

h≤0.2th≤0.1t

连续咬边不允许

最大1mm最大0.5mm

1.8

间断性咬

h≤0.2th≤0.1th≤0.1t

边（短缺

最大1.5mm最大1mm最大0.5mm

陷）

焊缝超高

h≤1.5mm+0.3b

1.9（对接焊h≤1.5mm+0.15bh≤1.5mm+0.1b

缝）

焊缝凸度

h≤1.5mm+0.3bh≤1.5mm+0.15bh≤1.5mm+0.1b

1.10过大（角

，且≤5mm，且≤4mm，且≤3mm

焊缝）

焊缝有效h≤0.3ah≤0.2ah≤0.1a

1.11

厚度不足且≤2mm且≤1.5mm且≤1mm

根部余高

1.12h≤4mmh≤3mmh≤2mm

过大

短缺陷：

1.13焊瘤不允许不允许

h≤0.2b

6

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T/CEEIA584—2022

质量等级

序号缺陷名称说明

DCB

h≤0.2th≤0.1th≤0.05t

1.14未焊满

最大2mm最大1mm最大0.5mm

焊脚不对

称(焊脚

1.15h≤3mm+0.3ah≤2mm+0.25ah≤1.5mm+0.2a

长度过度

不相等)

图纸未规定焊脚不对称的场合下

短缺陷

1.16根部凹陷h≤0.2th≤0.1th≤0.05t

最大1.5mm最大1mm最大0.5mm

圆滑过渡

2内部缺陷

d≤0.4s或ad≤0.3s或ad≤0.3s或a

2.1球形气孔单个气孔的最大尺寸

最大6mm最大5mm最大4mm

气孔评估相对横截面≤6%≤2%≤1%

2.2均布气孔

缺陷评估相对投影面≤10%≤4%≤2%

dA≤25mm或dA≤20mm或dA≤15mm或

局部密