真空釬焊的結構及散熱效果相對于摩擦焊會容易達到,且一些復雜結構都能通過真空釬焊焊接實現(xiàn),而且較大的水冷板采取摩擦焊的應力較大,加工尺寸要求及平面要求較難控制,相反真空釬焊本身經(jīng)過高溫應力已經(jīng)釋放完再加工上就會很好的控制尺寸要求及平面要求。
攪拌摩擦焊和真空釬焊在水冷板的加工過程中各有用途,主要是根據(jù)結構來確定,數(shù)量小加工面大的平板結構的攪拌摩擦焊,速度快成本低,如果是有立面結構或者批量產(chǎn)品用真空釬焊就顯示出優(yōu)點,隆源高科有攪拌摩擦焊,真空釬焊,感應釬焊,氣體保護焊等多種焊接手段,針對不同精度要求和工件結構特點用選用優(yōu)化的工藝方案。
在新能源汽車領域,車載電控系統(tǒng)散熱器一直發(fā)揮著重要的冷水循環(huán)的作用,時刻為汽車進行“降溫”,防止電池、電機運轉過程中溫度過高發(fā)生損壞、燒毀、甚至爆炸等事故的發(fā)生。新能源汽車電池冷卻系統(tǒng)主要包括、電池、電池冷卻器、電機控制盒、和水冷板等主要部件、新能源汽車水冷板部件在承重和耐腐蝕環(huán)境和條件下使用,只要汽車啟動、水冷循環(huán)散熱器就不停息運轉。因此,水冷散熱器生產(chǎn)質量嚴格把關。
新能源汽車的動力電池在使用過程中電池溫度會逐漸升高,當溫度過高時,會導致電池發(fā)生熱失控,因此對電池包進行冷卻是至關重要的。水冷板作為液冷的重要組成部分,主要是其表面與電池的表面進行充分的接觸,通過水冷板內(nèi)部流動的冷卻液,將電池的熱量帶走進行熱交換,從而降低電池的溫度。
FSW為通過攪拌頭摩擦生熱,使母材達到熔融狀態(tài)完成焊接的一種方法,屬于固相焊接。但是由于焊接方法特點的限制,目前冷板行業(yè)僅于簡單的焊接軌跡,比如平直的結構或圓筒形結構的焊接,而且在焊接過程中工件要有良好的支撐和襯墊。對于小的工件,人為的因素對質量影響很大。
真空釬焊是在真空條件下,通過低于母材熔點的焊料融化把母材連接在一起的焊接方式。適合于批量生產(chǎn)。產(chǎn)品的性能不受人為因素影響。
真空釬焊采用焊接復合板把流道和冷板上下聯(lián)為實體。批量生產(chǎn)性能一致性良好??煽匦詮姡附庸に嚭脱b配工藝均為數(shù)據(jù)控制。具有批量性能穩(wěn)定性的優(yōu)勢。電力電子行業(yè)的水冷板焊接工藝以真空釬焊為主,目前80%的批量產(chǎn)品采用真空釬焊工藝。只有在簡單的封板類設計水冷散熱器采用FSW技術。這是由冷板設計工藝決定的。也是焊接技術的固有特性決定的。
水冷板采用攪拌摩擦焊工藝,使水道設計更自由,密封可靠性更好,同時可以采用硬質陽極表面處理。攪拌摩擦焊是一種在機械力和摩擦熱作用下的固相連接方法。攪拌摩擦焊過程中,一個柱形帶特殊軸肩和針凸的攪拌頭旋轉著緩慢插入被焊接工件,攪拌頭和被焊接材料之間的摩擦剪切阻力產(chǎn)生了摩擦熱,使攪拌頭鄰近區(qū)域的材料熱塑化(焊接溫度一般不會達到和超過被焊接材料的熔點),當攪拌頭旋轉著向前移動時,熱塑化的金屬材料從攪拌頭的向后沿轉移,并且在攪拌頭軸肩與工件表層摩擦產(chǎn)熱和鍛壓共同作用下,形成致密固相連接接頭。
技術特點:1、焊縫中無熔焊氣孔缺陷,無元素燒損,無熱裂紋,從來無泄漏的高可靠性;
2、無凝固時元素和組織的偏析,焊接區(qū)顯微組織各向同性,無焊縫余高;
3、焊接工藝簡單,屬于不添加焊劑型焊接:無需填絲,無需開坡口,無需焊前處理,無需保護氣;
4、加工過程環(huán)保,無光與氣污染;
5、焊區(qū)收縮小,變形小;
6、由于設備成本較高,目前加工成本較高,同時對技術工人的熟練程度要求高。
攪拌摩擦焊基于金屬材料極端的塑性變形。當攪拌針緩慢插入金屬母材中時,因摩擦而生熱而由攪拌頭施加的壓力導致金屬機械變形,形成致密的焊縫并實現(xiàn)同質晶粒結構。與傳統(tǒng)金屬熔化焊相比,攪拌摩擦焊的優(yōu)點有:高強度、少泄露、少變形。該焊縫幾乎無氣孔、泄露,且接頭強度遠熔化焊。這種焊接工藝非常適合水冷散熱器的焊接成型。