普陀从事复杂轮廓水冷板焊接代加工

来源：波宾电子束技术(常州)有限公司 时间：2024-06-20 10:07:36 [举报]

搅拌摩擦焊生产的水冷板，可以实现一体化，能够统一材质，比如就用铝1060，导热性能较好，相对于埋铜管的可靠性更高。特别适用于体积较小或特别大的水冷板，或者是对于水道设计较为复杂与精细的水冷板，采用搅拌摩擦焊工艺可以较好的实现。

真空钎焊的结构及散热效果相对于摩擦焊会容易达到，且一些复杂结构都能通过真空钎焊焊接实现，而且较大的水冷板采取摩擦焊的应力较大，加工尺寸要求及平面要求较难控制，相反真空钎焊本身经过高温应力已经释放完再加工上就会很好的控制尺寸要求及平面要求。

新能源汽车的电池冷却系统主要包括电池、电池冷却器和水冷板等重要部件，是新能源汽车热管理系统的重要组成部件。新能源汽车水冷板部件在承重和耐腐蚀的环境和条件下使用，对材料的强度和耐腐蚀性有较高的要求。

部分简单的大流量低流阻压降要求的并联水路的水冷板，也可采用摩擦焊接技术（FSW）实现，这是因为采用型材作为并联水道实现散热要求，焊接的轨迹为横平竖直，易于操作。特别适合小批量的生产。对于大功率水冷板技术，特别是小流量，高压降的水冷板设计结构复杂，焊接轨迹不易控制，只能采用真空钎焊技术才能有保障。

真空钎焊采用焊接复合板把流道和冷板上下联为实体。批量生产性能一致性良好。可控性强，焊接工艺和装配工艺均为数据控制。具有批量性能稳定性的优势。电力电子行业的水冷板焊接工艺以真空钎焊为主，目前80%的批量产品采用真空钎焊工艺。只有在简单的封板类设计水冷散热器采用FSW技术。这是由冷板设计工艺决定的。也是焊接技术的固有特性决定的。

水冷板采用搅拌摩擦焊工艺，使水道设计更自由，密封可靠性更好，同时可以采用硬质阳极表面处理。搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。搅拌摩擦焊过程中，一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件，搅拌头和被焊接材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使搅拌头邻近区域的材料热塑化（焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点)，当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的金属材料从搅拌头的向后沿转移，并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密固相连接接头。

技术特点:1、焊缝中无熔焊气孔缺陷，无元素烧损，无热裂纹，从来无泄漏的高可靠性;

2、无凝固时元素和组织的偏析，焊接区显微组织各向同性，无焊缝余高;

3、焊接工艺简单，属于不添加焊剂型焊接:无需填丝，无需开坡口，无需焊前处理，无需保护气;

4、加工过程环保，无光与气污染;

5、焊区收缩小，变形小;

6、由于设备成本较高，目前加工成本较高，同时对技术工人的熟练程度要求高。

目前，工业上常见的水冷散热器产品有水冷板、水冷壳体、水冷箱体等，其产品结构和散热原理如下：将流道结构的基板与盖板贴合，采用搅拌摩擦焊工艺焊接形成密封腔体，腔体流道设进出口水嘴，连接输水管与输送泵，通过水循环流动快速将热量扩散到整体水冷板，避免热源聚集，继以控制产品的工作温度。

水冷板是散热控制系统的核心部件，对其内部流道结构、表面粗糙度及零件精度有较高的要求，同时，水冷盖板的平整度和贴合度也影响后面焊接工艺，这些都是机加工过程要注意的因素，另外， 为了增加水冷装置刚性和耐磨性，有些产品还会做些流道的表面强化处理。

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