[发明专利]一种提高冷板散热器焊合率的方法及夹具

说明书

本发明公开了一种提高冷板散热器焊合率的方法及夹具，其包括对冷板散热器各零件进行预处理，并组装成待焊单元体；再将若干套焊单元体堆叠在焊接夹具上弹性夹紧，堆叠时相邻两层待焊单元体之间用石墨板间隔开；最后将焊接夹具放置在设定好真空度的真空钎焊炉内，采用多个阶梯段快速升温‑保温‑再升温的方法进行钎焊，钎焊完成后进行降温‑保温处理。本发明工艺和结构简单，成本低廉，可实现批量化生产冷板散热器，生产效率高，焊接质量好，合格率高，可以保证生产的冷板散热器整个流道沿周的焊合率达到100%，其它部分的焊合率达到85%，内翅片焊后无粘连现象；可有效提高冷板散热器的强度和可靠性，使用寿命长，实用性强。

技术领域

本发明涉及一种提高冷板散热器焊合率的方法及夹具，属于散热器制造技术领域。

背景技术

汽车自动驾驶系统冷板散热器作为汽车工业领域内的一项前沿技术，正逐步由技术研发走向市场应用，具有广阔的市场前景。该产品采用真空钎焊工艺进行制造，具有尺寸变形小，内腔清洁等特点。在制造过程中，为避免产品的泄漏风险，对焊接质量提出了较高的要求：要求对焊接面进行超声波检测；流道沿周3mm宽度范围内焊合率要求达到100％，其余部分焊合率要达到85％以上；并且爆破强度要求3Mpa以上。

冷板散热器包括底座、盖板、内翅片和管嘴，底座及水嘴材料为6063，盖板、内翅片、钎料片为双面包覆层复合材料4104/6063/4104。焊接面分为盖板与底座之间、内翅片与盖板及底座之间、水嘴与底座之间三个部分。焊接过程中容易出现以下缺陷：

(1)底座容易出现局部塌陷变形；

(2)盖板与底座间的间隙过大，不能形成高质量焊接，从而达不到流道沿周3mm宽度范围内焊合率100％的技术要求；

(3)内翅片为0.2mm厚度的双面包覆层材料，且波形密集，容易产生并带粘连、熔蚀的焊接缺陷。

如果采用常规的焊接方法，工艺实现难度较大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种提高冷板散热器焊合率的方法及夹具，可以克服现有技术的不足。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种提高冷板散热器焊合率的方法，其包括以下步骤：

s1、对冷板散热器各零件进行预处理，并组装成待焊单元体；

s2、将若干套焊单元体堆叠在焊接夹具上弹性夹紧，堆叠时相邻两层待焊单元体之间用石墨板间隔开；

s3、将整架待焊单元体放置在设定好真空度的真空钎焊炉内，采用多个阶梯段快速升温-保温-再升温的方法进行钎焊，钎焊完成后进行降温-保温处理。

前述步骤s1中，在待焊单元体的底座底部设有若干与底座边框平齐的工艺凸台，焊后工艺凸台采用机加去除；

在内翅片加工时，使内翅片的波高稍低于流道槽，内翅片加工成型后，进行校平；

水嘴的插接部与底座孔采用锥孔结构，实现小间隙无润滑条件下的组装。

前述内翅片加工时使内翅片的波高相较于流道槽低于0.05mm设置，且内翅片校平后，将波高尺寸的一致性控制在0.02mm以内；

水嘴插接部与底座孔组装时，钎料片与底座孔、钎料片与水嘴插接部之间的钎焊面均按单边间隙0.02mm以内设置。

前述步骤s2中，所述弹性夹紧的弹性预压量要大于钎料层的减薄量，或者根据受热膨胀量设置弹性夹紧的弹性预压量，其中受热膨胀量＝热膨胀系数×工件温度差×工件尺寸。

前述步骤s3中，使真空钎焊炉内的真空度小于2×10^-3Pa；