一種采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口的方法與流程

本發明涉及焊接領域，具體是一種采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口的方法。

背景技術：

冷板是一種單流體（氣體或液體）的熱交換器，通過流體的循環流動起到散熱、冷卻作用。冷板通常選用鋁合金或銅合金材料制作，具有散熱效率高、溫度梯度小等特點，在電力電子、航空航天、船舶等領域有著廣闊的應用前景，是各類高功率電子設備的理想散熱元件。

冷板的結構形式根據產品特點，略有不同。專利中涉及的冷板產品材料為6061鋁合金，原先的工藝方案為通過擠壓型材方式加工出內部流道，后通過TIG焊對兩端口進行密封。TIG焊由于容易產生氣孔、裂紋等缺陷，導致端口的密封效果差。攪拌摩擦焊作為一種新型的綠色固相焊接技術，能避免熔焊過程中產生的氣孔、裂紋等缺陷，是上述冷板密封的理想焊接方法。

但是由于焊接原理的原因，采用攪拌摩擦焊進行焊接會產生特有的匙孔和壓痕，對焊縫的質量和外觀造成影響，因此必須通過工藝方法進行消除。

技術實現要素：

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口的方法，包括如下步驟：

第一步，加工冷板端口和工藝堵蓋，冷板端口和工藝堵蓋厚度方向單面各留1~2mm工藝余量；

第二步，將工藝堵蓋插入冷板端口，要求裝配間隙≤0.3mm；

第三步，采用鎢極氬弧焊方法進行定位焊接，間距30~50mm；

第四步，采用攪拌摩擦焊雙面焊方法將冷板端口密封焊接，單面焊接厚度為冷板端口厚度的一半+1mm，起焊點、收焊點位于工藝堵蓋兩端起焊和收焊區域；

第五步，機加工去除冷板端口及堵蓋工藝余量，主要為冷板端口厚度方向余量及堵蓋未插入冷板端口的區域，用于消除攪拌摩擦焊產生的匙孔和壓痕。

所述第一步中加工的工藝堵蓋，要求兩端留有矩形起焊和收焊區域，用于攪拌摩擦焊時作為起焊區域和收焊區域，后續機加工后消除匙孔；

所述第一步中加工的冷板端口和工藝堵蓋，要求厚度方向單邊各留1~2mm工藝余量，用于消除攪拌摩擦焊產生的壓痕。

所述第四步中的攪拌摩擦焊接工藝，采用雙面焊，單面焊接厚度為冷板端口厚度的一半+1mm，用于減小焊接變形；

本發明的采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口的方法，與現有技術相比，其優點在于：

一、通過增加冷板端口和工藝堵蓋厚度方向單面1~2mm工藝余量，采用攪拌摩擦焊雙面焊方法進行焊接，并將起焊點和收焊點引至堵蓋兩端起焊和收焊區域，最后機加工去除所有工藝余量，從而解決了采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口產生的匙孔和壓痕等問題。

二、本發明提出的采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口的方法，操作簡單，適應性強。

附圖說明

圖1為本發明采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口示意圖；

圖中：1為冷板端口、2為工藝堵蓋、3為起焊和收焊區域；

圖2為本發明采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口焊接后示意圖；

圖中：4為匙孔、5為壓痕；

圖3為本發明采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口的方法的流程圖。

具體實施方式

下面對本發明的實施例作詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

如圖1所示，本實施例提供的采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口方法，包括如下步驟：

第一步，加工冷板端口1和工藝堵蓋2，冷板端口1和工藝堵蓋2厚度方向單面各留1~2mm工藝余量，工藝堵蓋2兩端留有矩形起焊和收焊區域3；

第二步，將工藝堵蓋2插入冷板端口1，要求裝配間隙≤0.3mm；

第三步，采用鎢極氬弧焊方法進行定位焊接，間距30~50mm；

第四步，采用攪拌摩擦焊雙面焊方法將冷板端口1密封焊接，單面焊接厚度為冷板端口1厚度的一半+1mm，起焊點、收焊點位于工藝堵蓋2兩端起焊和收焊區域3；

第五步，機加工去除冷板端口1及工藝堵蓋2余量，主要為冷板端口1厚度方向余量及堵蓋未插入冷板端口1的區域，用于消除攪拌摩擦焊產生的匙孔4和壓痕5。

具體為：

第一步，加工冷板端口1和工藝堵蓋2，冷板端口1和工藝堵蓋2厚度方向單面各留2mm工藝余量，工藝堵蓋2兩端起焊和收焊區域3尺寸為40×40mm；

第二步，將工藝堵蓋2插入冷板端口1，要求裝配間隙≤0.3mm；

第三步，采用鎢極氬弧焊方法進行定位焊接，焊絲牌號與母材相同，定位點直徑≤φ10mm，高度≤0.5mm，間距30~50mm；

第四步，采用攪拌摩擦焊雙面焊方法沿著冷板端口1與工藝堵蓋2裝配面將冷板端口密封焊接，單面焊接厚度為冷板端口1厚度的一半+1mm，起焊點、收焊點位于工藝堵蓋2兩端起焊和收焊區域3，焊后如圖2所示；

第五步，機加工去除冷板端口1及工藝堵蓋2余量，主要為冷板端口1和工藝堵蓋2厚度方向余量及工藝堵蓋2未插入冷板端口1的區域，用于消除攪拌摩擦焊產生的匙孔4和壓痕5。

經上述方法封口后，實現了采用攪拌摩擦焊對冷板進行封口，同時消除了攪拌摩擦焊焊接過程中產生的匙孔和壓痕。

以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。