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如何通过真空焊接提升新能源汽车电驱系统的可靠性?


【概要描述】 新能源汽车的电驱系统(电机、电控、减速器)正朝着高功率密度、高转速、高集成度方向发展。真空焊接技术通过为电机定子、功率模块、传感器等核心部件提供高可靠、高导热的连接,成为提升电驱系统整体效能与耐久性的关键技术。

电驱系统是新能源汽车的“心脏”,其性能直接决定车辆的加速、续航与可靠性。在追求极致效率与功率密度的趋势下,电驱系统内部产生了更高的热负荷和更复杂的机械应力。这对系统内部金属部件的连接技术提出了前所未有的挑战:连接点必须同时具备优异的导电/导热性、高结构强度、长期热疲劳寿命以及良好的气密性(对于油冷电机)。杭州孚晶焊接科技有限公司的真空焊接解决方案,正在这一前沿领域发挥着越来越重要的作用。

真空焊接在提升电驱系统可靠性方面的具体应用:

电机扁线定子的高效可靠连接:新一代高性能电机采用发卡式扁线定子,其端部需要大量焊接。真空电子束焊或激光焊可实现扁线铜线之间的精密深熔焊,接头电阻极低,发热小,且热影响区窄,不会损伤线材绝缘层。相比传统TIG焊,效率和质量显著提升,是800V高压平台电机的理想选择。

功率模块(IGBT/SiC)的散热基板焊接:电控单元的核心是功率模块,其芯片(Die)与陶瓷基板(DBC)、基板与铜底板/散热器的连接质量直接影响散热效率和模块寿命。真空回流焊或真空钎焊能够实现各层间无空洞、低热阻的冶金结合,显著降低芯片结温,提高模块的电流承载能力和功率循环寿命,这对于高频率工作的SiC模块尤为关键。

旋转变压器与位置传感器的精密焊接:电机内精密的磁性传感器元件对热和污染极其敏感。真空焊接(特别是微束焊)能在几乎不产生热影响和污染的情况下,完成传感器外壳的密封焊接或线圈引线的固定,确保信号采集的长期准确与稳定。

油冷电机壳体与冷却流道的密封焊接:为了高效散热,许多电机采用机壳油冷设计。其壳体内部的复杂冷却流道以及壳体与端盖的密封,要求焊缝绝对防泄漏、耐油液腐蚀。真空钎焊是实现此类复杂内部流道高质量连接和壳体高密封性的最可靠工艺之一。

减速器齿轮、轴等部件的修复与强化:对于高性能减速器部件,真空渗碳、真空氮化等热处理工艺常与真空焊接技术协同,用于提升表面硬度或修复磨损件,延长总成寿命。

杭州孚晶焊接科技,密切关注新能源汽车技术变革。我们与多家领先的新能源汽车零部件供应商合作,针对电驱系统的特定需求,开发了系列化的真空焊接应用工艺。我们提供的不仅是设备,更是包含热-力仿真、工艺开发、量产支持在内的整体解决方案

例如,在与某电机厂商合作开发新一代高速电机时,其铝合金壳体与内部螺旋冷却水道的密封成为难点。我们采用真空炉钎焊技术,一次性完成了壳体与冷却水道的整体焊接,焊缝经检测100%密封,且水道畅通无阻,散热性能完全达到设计指标,助力电机实现了更高的持续功率输出。

常见问题(FAQ)

Q:真空焊接功率模块,如何确保大批量生产下的焊料空洞率达标?
A:我们通过精确的钎料膏印刷技术、优化的真空加热曲线和气氛控制,可以将空洞率稳定控制在极低水平(如<3%)。同时,我们设备集成的在线X光检测选项,可以实现100%的全检,确保出厂质量。

Q:电驱部件材料多样(铜、铝、硅钢片、陶瓷),真空焊接能处理吗?
A:这正是真空焊接的优势之一。真空钎焊和扩散焊特别适合连接这些异种材料组合,通过选择合适的中间层材料和工艺参数,可以获得满足电、热、力综合性能要求的接头。

Q:对于电驱系统的研发和小批量试制,有何合作模式?
A:我们非常乐于支持客户的研发。您可以通过我们的焊接加工服务进行快速样件制作和工艺验证。待方案成熟后,我们再共同规划量产阶段的设备投入方案。

电驱系统的可靠性,是新能源汽车赢得信任的基石。杭州孚晶焊接科技以高效、高质量、高可靠的真空连接工艺,为新能源车企及零部件伙伴赋能,共同驱动电动汽车产业迈向更安全、更耐用的未来。欢迎电驱系统领域的工程师前来交流合作。

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