ICS25.160.10 CCS J 33
CWA
WA
体
标
团
准
T/CWAN0027—2022 T/CEEIA5842022
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 vehicles
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
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
= 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
and approval of welding procedures for metallic materials-Part 3:Welding procedure tests for the arc welding of steels)
ISO13918电弧螺柱焊用焊接螺柱和陶瓷套圈（Welding—Studsandceramicferrulesfor arc stud welding)
ISO14555焊接金属材料的电弧螺柱焊（Welding一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 T/CWAN0027—2022 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 T/CWAN0027—2022 T/CEEIA5842022
表1弧焊焊接接头形式
要求
序 接头 角度范围号 形式
图示
焊缝有效厚
(α)
熔深/熔宽
度
t>2mm时， s≥0.6tmin, 最小2mm; 3tmin≤b≤5tmin t≤2mm 时, 全熔透
对接
1
对接接头加
3t≤b≤5t
(
s=t
衬板)
T型
接头 90°±20° a≥0.7tmin SF≥0.1tmin
3
外倾角焊 110°～160° a≥0.7tmin 缝
Sri≥0.5tmin SF2≥0.1tmin
4
内倾 5 角焊 50°~70
a≥0.7tmin SF≥0.1tmin
缝 T/CWAN00272022 T/CEEIA584—2022
要求
序 接头 角度范围号 形式
图示
焊缝有效厚 熔深/熔宽
(α)
度
6 搭接 160°~180° a≥0.7tmin Sr≥0.1tmin
S
外角焊
1
s≥0.6tmin 3tmin≤b≤5tmin
外角焊
230°~300°
a≥0.6tmin SF≥0.1tmin
8
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质量评价等级质量等级
受力要求
备注
高中低
B c D
承受较大交变载荷，或重要的受力焊缝一般受力焊缝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。 T/CWAN0027—2022 T/CEEIA5842022
表3弧焊焊接缺陷
质量等级
序号 缺陷名称
说明
D
C
B
1表面缺陷
不均匀气孔引
d<2%
d<1%
1.1
d≤0.5%
od2
da≤25mm或 dAmax≤Wp dA对应于da1, dA2或dAC
1.2 气孔 局部密集
不允许
不允许
00
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 1.4 表面气孔 单个气孔的最大尺寸
不允许 d<0.4s或a 且≤3mm h≤0.4t ≤3mm 短缺陷 h<0.1s或a h<0.1s或a 不允许
不允许 d≤0.3s或a 且≤1.5mm
不允许 d≤0.2或a 且≤1mm
且 h≤0.2t
末端弧坑
且 不允许
1.5 缩孔 1.6 未熔合
≤1.5mm
Lh/ h
且≤3mm
≤1.5mm
非系统性的短缺陷
1.7 不足 根部熔深
不允许
h≤0.2s 最大2mm
不允许 ICS25.160.10 CCS J 33
CWA
WA
体
标
团
准
T/CWAN0027—2022 T/CEEIA5842022
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 vehicles
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
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《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。
= 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
and approval of welding procedures for metallic materials-Part 3:Welding procedure tests for the arc welding of steels)
ISO13918电弧螺柱焊用焊接螺柱和陶瓷套圈（Welding—Studsandceramicferrulesfor arc stud welding)
ISO14555焊接金属材料的电弧螺柱焊（Welding一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 T/CWAN0027—2022 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 T/CWAN0027—2022 T/CEEIA5842022
表1弧焊焊接接头形式
要求
序 接头 角度范围号 形式
图示
焊缝有效厚
(α)
熔深/熔宽
度
t>2mm时， s≥0.6tmin, 最小2mm; 3tmin≤b≤5tmin t≤2mm 时, 全熔透
对接
1
对接接头加
3t≤b≤5t
(
s=t
衬板)
T型
接头 90°±20° a≥0.7tmin SF≥0.1tmin
3
外倾角焊 110°～160° a≥0.7tmin 缝
Sri≥0.5tmin SF2≥0.1tmin
4
内倾 5 角焊 50°~70
a≥0.7tmin SF≥0.1tmin
缝 T/CWAN00272022 T/CEEIA584—2022
要求
序 接头 角度范围号 形式
图示
焊缝有效厚 熔深/熔宽
(α)
度
6 搭接 160°~180° a≥0.7tmin Sr≥0.1tmin
S
外角焊
1
s≥0.6tmin 3tmin≤b≤5tmin
外角焊
230°~300°
a≥0.6tmin SF≥0.1tmin
8
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质量评价等级质量等级
受力要求
备注
高中低
B c D
承受较大交变载荷，或重要的受力焊缝一般受力焊缝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。 T/CWAN0027—2022 T/CEEIA5842022
表3弧焊焊接缺陷
质量等级
序号 缺陷名称
说明
D
C
B
1表面缺陷
不均匀气孔引
d<2%
d<1%
1.1
d≤0.5%
od2
da≤25mm或 dAmax≤Wp dA对应于da1, dA2或dAC
1.2 气孔 局部密集
不允许
不允许
00
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 1.4 表面气孔 单个气孔的最大尺寸
不允许 d<0.4s或a 且≤3mm h≤0.4t ≤3mm 短缺陷 h<0.1s或a h<0.1s或a 不允许
不允许 d≤0.3s或a 且≤1.5mm
不允许 d≤0.2或a 且≤1mm
且 h≤0.2t
末端弧坑
且 不允许
1.5 缩孔 1.6 未熔合
≤1.5mm
Lh/ h
且≤3mm
≤1.5mm
非系统性的短缺陷
1.7 不足 根部熔深
不允许
h≤0.2s 最大2mm
不允许