[发明专利]一种惰性气体保护环境下的冷却板封闭腔内钎焊设备及工艺

说明书

本发明提供一种惰性气体保护环境下的冷却板封闭腔内钎焊设备及工艺，设备结构包括烘干预热炉、钎焊炉、冷却室、链条输送机和自动充氮除氧机构，烘干预热炉和冷却炉设置在钎焊炉的两端，待焊铝质散热冷却板工件卡定在链条输送机上，链条输送机从烘干预热炉、钎焊炉和冷却室中间穿过，预热烘干炉、钎焊炉和冷却室的进出口设置有隔热保温帘，自动充氮除氧机构设置在链条输送机的两侧面，自动充氮除氧机构的吹氮喷咀自动跟随铝质散热冷却板工件移动并对准铝质散热冷却板工件的内部空腔，本发明的设备及工艺具有自动化程度高，大幅度提高成品率，具有很好的推广价值。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域,具体地说是一种惰性气体保护环境下的冷却板封闭腔内钎焊设备及工艺。

背景技术

铝制散热冷却板闭腔内是一种气体、水或其它冷却介质流体的热交换器，铝制散热冷却板具有扩展表面的结构、较小当量直径的冷却通道和采用有利于增强对流换热的肋表面等几何形状特点，使其换热系数较高。作为冷却系统的执行元件，铝制散热冷却板可以有效地实现功率器件、印制板组装件及电子机箱的高效冷却。因此，铝制散热冷却板在电子设备热控制技术中得到了广泛的应用。由于液体的导热系数及比热均比空气大，可以大大减少各有关换热环节的热阻，提高冷却效率，因此利用铝制散热冷却板液体冷却是一种比较好的冷却方式，许多大功率发射机的发射管冷却均采用铝制散热冷却板。

随着电子设备发热功率的逐渐提高，铝制散热冷却板流道也向复杂微细化发展。铝制散热冷却板复杂度增加、耐压度提高、环境要求苛刻等因素对后续铝制散热冷却板的制造提出了更高的要求。窄通道铝制散热冷却板内部流道密布，并通过各种支撑筋进行隔断，为提高散热效率需增加流道截面积，流道截面积的增加又压缩了铝制散热冷却板焊接的筋宽尺寸，筋宽仅为1-3mm左右。综合考虑机械性能及导热性能，铝制散热冷却板设计选用可热处理强化铝合金。由于铝遇氧容易形成Al₂O₃氧化膜，熔点高达2050℃，且经过表面处理的铝合金即使很快进行焊接，在操作过程中也难免不会再生成氧化膜，这层氧化膜将严重影响铝制散热冷却板的焊接质量，因此必须严格控制焊接露点，提供钎焊气氛，尽量减少HF的生成。在铝质散热冷却板工件进入加热炉进行钎焊时，炉内的含氧量如果偏高，则铝质散热冷却板工件焊接出来后氧化现象严重，铝质散热冷却板工件成品率低，因此必须控制炉内与散热冷却板封闭腔内的含氧量。铝质散热冷却板工件经过烘干后，铝制散热冷却板腔内气氛复杂，空气中含有氧气和微量的水蒸气都会对焊接质量造成影响，所以焊接过程不仅对散热冷却板外部环境进行无氧保护，铝制散热冷却板封闭腔内也必须充氮气进行防氧化保护。目前还未有很好的方法有效解决铝制散热冷却板的高品质高合格率的焊接问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种惰性气体保护环境下的冷却板封闭腔内钎焊设备及工艺。

本发明的目的是按以下方式实现的，一种惰性气体保护环境下的冷却板封闭腔内钎焊设备及工艺，设备结构包括烘干预热炉、钎焊炉、冷却室、链条输送机和自动充氮除氧机构，烘干预热炉和冷却炉设置在钎焊炉的两端，待焊铝质散热冷却板工件卡定在链条输送机上，链条输送机从烘干预热炉、钎焊炉和冷却室中间穿过，预热烘干炉、钎焊炉和冷却室的进出口设置有隔热保温帘，自动充氮除氧机构设置在链条输送机的两侧面，自动充氮除氧机构的吹氮喷咀自动跟随铝质散热冷却板工件移动并对准铝质散热冷却板工件的内部空腔。

所述的钎焊设备及工艺，自动充氮除氧机构是由氮气主管、举升气压缸、齿条和伺服电机组成，氮气主管上设置吹氮除氧喷咀，吹氮除氧喷咀的喷吹方向与铝质散热冷却板工件的一个介质进出口相对，氮气主管的下方链接举升气压缸，举升气压缸的底部与齿条链接，齿条的底部设置有驱动齿轮，驱动齿轮与伺服电机的动力输出轴连接，伺服电机和举升气缸的控制阀通过数据线与单片机控制器链接。

所述的钎焊设备及工艺，钎焊炉是由炉体和炉膛组成，炉膛外部是保温层，炉膛的进口和出口设置有隔热保温帘。

所述的钎焊设备及工艺，钎焊工艺如下：