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Détail du procédé de soudage de métaux dissemblables entre feuilles d’aluminium et feuilles de nickel

Jul 01,2026

Le soudage dissemblable entre feuilles d’aluminium et feuilles de nickel est une étape essentielle dans la fabrication des connexions flexibles de batteries de véhicules électriques et des barres omnibus électriques. Les inconvénients majeurs de ce soudage entre les deux métaux sont les suivants :

1.Obstacle du film d’oxyde : Le film d’oxyde d’aluminium dur sur la surface des feuilles d’aluminium empêche la liaison entre les atomes d’aluminium et de nickel, ce qui provoque facilement des soudures froides et des pénétrations incomplètes.

2.Formation de composés intermétalliques fragiles : Des composés intermétalliques durs et cassants se forment facilement pendant le soudage, créant une couche fragile qui entraîne la fissuration des cordons de soudure.

3.Déséquilibre des contraintes thermiques : Les deux matériaux présentent des écarts importants de point de fusion, de coefficient de dilatation thermique et de conductivité thermique. D’importantes contraintes thermiques apparaissent pendant le chauffage et le refroidissement, provoquant la déformation des pièces et le décollement des soudures.

4.Fusion inégale : L’aluminium a un point de fusion bas et une conductivité thermique élevée, tandis que le nickel a un point de fusion élevé et une conductivité thermique faible. On observe souvent une fonte excessive de l’aluminium et une fonte insuffisante du nickel, ce qui réduit la résistance des assemblages.

La méthode de soudage optimale est le soudage par diffusion polymère. Son principe ne nécessite ni métal d’apport, ni fondant, ni gaz de protection. Sous haute température et haute pression, les atomes des surfaces des feuilles d’aluminium et de nickel interpénètrent et fusionnent pour former des assemblages soudés parfaitement liés.

Avantages du soudage par diffusion polymère

1.Liaison de transition fiable : Les feuilles d’aluminium ne peuvent pas être soudées directement aux cellules de batterie, aux bornes et autres composants. Le soudage de feuilles de nickel crée une couche de transition stable pour un assemblage global plus solide.

2.Conductivité électrique stable : La liaison étroite après soudage offre une faible résistance de contact et une circulation fluide du courant avec peu de dégagement de chaleur, adapté aux applications à fort courant comme les batteries de puissance et les systèmes de stockage d’énergie.

3.Haute résistance des assemblages et résistance au décollement : L’interdiffusion atomique confère une excellente résistance à la traction, empêche efficacement la fissuration et le dessoudage en service, avec une bonne résistance aux vibrations et une sécurité à long terme.

4.Écologique sans métal d’apport ni fondant : Aucun métal d’apport, fondant ou gaz de protection n’est nécessaire pendant le soudage. Aucun résidu de laitier ne reste, les produits finis sont propres et les étapes de nettoyage après soudage sont supprimées.

5.Finition de surface supérieure : Les surfaces soudées sont lisses et planes, sans bavures, plis ni bourrelets, permettant l’assemblage direct des pièces finies.

6.Résistance à la corrosion accrue et durée de vie prolongée : Le nickel possède une excellente résistance à la corrosion. Les assemblages soudés denses limitent l’oxydation et la corrosion galvanique, rallongeant la durée de vie des connexions flexibles et des barres omnibus.

7.Haut rendement de production pour la fabrication en masse : Vitesse de soudage rapide, procédé stable et taux de rendement élevé répondent aux besoins de production à grande échelle des industries des énergies nouvelles et de l’électricité.

Étapes détaillées du soudage

1.Traitement de surface des matériaux de base : Essuyer soigneusement les surfaces de soudage des feuilles d’aluminium et de nickel pour éliminer les graisses, poussières et couches d’oxyde de surface, afin de garantir des surfaces de contact planes et propres.

2.Empilage et positionnement : Empiler et aligner les feuilles d’aluminium et de nickel conformément aux spécifications du produit, puis les fixer temporairement à l’aide de pinces ou de soudeuses par points pour éviter tout décalage pendant le soudage.

3.Mise en place entre les moules graphite supérieurs et inférieurs : Placer l’assemblage aluminium-nickel positionné entre les moules graphite supérieur et inférieur de la soudeuse par diffusion polymère et ajuster précisément sa position.

4.Réglage des paramètres de soudage : Ajuster la pression, la température, la durée de soudage et autres paramètres de l’équipement selon l’épaisseur des matériaux, afin de correspondre aux exigences du soudage aluminium-nickel.

5.Soudage sous haute température et haute pression : Lancer l’équipement pour un serrage automatique par graphite. Les feuilles d’aluminium et de nickel réalisent une liaison métallurgique sous haute température et haute pression.

6.Refroidissement et démontage après soudage : Laisser refroidir naturellement les pièces après soudage avant de les retirer des moules graphite pour éviter la déformation ou la fissuration liée au démontage à chaud.

7.Contrôle des produits finis : Vérifier la planéité des surfaces soudées, l’absence de soudures froides et de fissures. Réaliser des essais de traction et d’adhérence pour valider la conformité avant de passer aux étapes suivantes.