[发明专利]铝合金散热器线性摩擦焊接制造方法

权利要求书

1.一种铝合金散热器线性摩擦焊接制造方法，其特征是：包括以下步骤：

a)焊前准备：铝合金散热基板(3)装夹在线性摩擦焊机振动侧(2)的夹具中，铝合金散热板4装夹在线性摩擦焊机移动侧(5)的夹具中，调整夹具和工件定位垫，使铝合金散热基板(3)和铝合金散热板4焊接端面沿线性摩擦焊机振动方向相互平行，采用砂纸和乙醇去除焊接端面的铝合金氧化膜、杂质和油污；

b)开始焊接：启动焊接程序，开始进行线性摩擦焊接，焊接过程主要分为四个阶段：

①初始阶段：启动焊接程序以后，在振动油缸1的作用下，铝合金散热基板(3)做往复直线运动，铝合金散热板(4)在顶锻油缸(6)的作用下向振动侧(2)前进，铝合金散热基板(3)和铝合金散热板(4)的焊接端面逐渐接触并开始相互摩擦，产生热量；

②过渡阶段：随着步骤①过程的进行，铝合金散热基板(3)和铝合金散热板(4)的焊接端面完全接触，摩擦功率在逐渐增大，焊接界面温度逐渐升高，并向两侧传递，在焊接界面处开始形成一层高温粘塑性金属层；

③稳定摩擦阶段：当步骤②过程中形成的高温粘塑性金属层逐渐包裹整个焊接界面后，焊接过程进入稳定摩擦阶段，热量产生均匀稳定，在轴向压力和摩擦力的作用下，焊接界面氧化物和杂质夹杂在塑性金属中被挤出形成飞边，焊接工件轴向缩短量开始增加；

④顶锻阶段：当运行到焊接程序中的设定程序时，振动侧铝合金散热基板(3)迅速回零对中并停止往复直线运动，同时施加顶锻压力并保持30s，焊接界面高温粘塑性金属在轴向压力的作用下发生元素扩散、相变和再结晶过程，形成高质量的线性摩擦焊铝合金散热器焊接接头；

⑤松开夹具，移动侧(5)向后运动，取出铝合金散热器，结束焊接过程。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金散热器线性摩擦接方法，其特征是：所述的铝合金散热基板(3)焊接端面第一种形式：铝合金散热基板(1)的焊接端面为凹槽式，铝合金散热板(3)通过移动侧(5)中的夹具固定在一起，铝合金散热板(3)的焊接端面插入铝合金散热基板(1)的凹槽中，在线性摩擦焊接过程中铝合金散热板(3)和铝合金散热基板(1)的焊接端面相互接触摩擦产热。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金散热器线性摩擦接方法，其特征是：所述的铝合金散热基板(3)焊接端面第二种形式：铝合金散热基板(1)的焊接端面为平面式，铝合金散热板(3)通过移动侧(5)中的夹具固定在一起，在线性摩擦焊接过程中铝合金散热板(3)和铝合金散热基板(1)的焊接端面相互接触摩擦产热。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金散热器线性摩擦接方法，其特征是：所述的铝合金散热基板(3)焊接端面第三种形式：铝合金散热基板(1)的焊接端面为凸台结构，铝合金散热板(3)通过移动侧(5)中的夹具固定在一起，铝合金散热板(3)的焊接端面和铝合金散热基板(1)的凸台相对应，互为摩擦面，在线性摩擦焊接过程中铝合金散热板(3)和铝合金散热基板(1)的焊接端面相互接触摩擦产热。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金散热器线性摩擦接方法，其特征是：所述移动侧(5)中的夹具可以夹持并固定铝合金散热板(4)，并可以保护铝合金散热板(4)在焊接过程中不发生变形。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金散热器线性摩擦接方法，其特征是：所述的振动侧(2)中的夹具可以夹持铝合金散热基板(3)，并使铝合金基板(3)做往复直线运动。