KK-200铝合金散热器真空钎焊工艺研究

作者:张秀文 刊名:焊接技术 上传者:韦祖斌

【摘要】介绍了KK-200铝合金散热器产品的结构特点,并通过制订特殊的焊接工艺规程,提高了该产品的一次钎焊合格率。

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0引言KK-200铝合金散热器是一种特殊结构的铝制板翅式换热器,该产品具有紧凑度高、自身质量小、传热效果好等优点,但是该产品芯体组件的真空钎焊一次焊接合格率低,只能达到30%。为了提高真空钎焊的一次合格率,通过多次试验,制订了特殊的零件前处理工艺、装配工艺和钎焊工艺,最终将芯体组件的一次钎焊合格率提高到了89%。1 KK-200铝合金散热器的结构特点1.1封条的钎焊面小一般铝制板翅式换热器封条的钎焊面宽度为4~8mm,而本产品的封条的钎焊面宽度只有2.5 mm,远远小于常规封条的钎焊面宽度,如图1所示。钎焊面宽度的减小,直接减小了钎缝的宽度,对钎焊工艺要求更加苛刻。1.2封条的结构复杂常规封条的结构一般为长条状结构,该产品的图1常规封条横截面图和该产品封条横截面图钎焊面钎焊面4.56.52.533 封条结构为梯形。增加了产品的工装复杂程度和装配难度。图2为常规封条的结构示意图,图3为该产品封条的结构示意图。1.3冷边翅片厚度薄常规产品的翅片厚度一般为0.15~0.3 mm,该产品的翅片厚度只有0.1 mm,不但增大了翅片冲制难度,更主要是增大了钎焊难度。对钎焊温度控制精度和钎焊时间要求更精准。钎焊温度稍高或者保温时间稍长,就会造成翅片溶蚀,钎焊温度稍低或者保温时间稍短会造成钎缝内部缺陷(气孔、未焊透等)。2零件清洗工艺2.1超声波清洗机理超声波清洗的原理是由超声波发生器发出的高图2常规封条结构示意图图3该产品封条结构示意图4.56.5L3181.22.81.97162.16162.16117.86°117.86° 频震荡信号,通过换能器转换成高频机械震荡而传播到介质(清洗溶液)中,超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射,使液体流动而产生数以万计个微小气泡,这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长,而在正压区迅速闭合。在这种被称之为“空化”效应的过程中,气泡闭合可形成超过100 MPa个大气压的瞬间高压,连续不断地产生瞬间高压就像一连串小“爆炸”不断地冲击物体表面,使物体的表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到物体表面净化的目的。2.2超声波清晰的特点(1)清洗彻底清洗液容易渗透到清洗的金属工件的各个部分,即使是缝隙、孔眼、回槽等部分都能清洗到。(2)环保、无污染清洗液可以回收、过滤,重新利用,不会像酸碱清洗那样对人体及环境造成危害。(3)产品清洗质量稳定零件清洗过程中,全程实现自动化控制,只需输入相关参数,设备自动完成整个清洗过程,不受人为因素影响。2.3产品零件的清洗工艺参数(1)超声波气相蒸浴槽内部的蒸汽p H值严格控制在5~8之间。(2)气相蒸浴槽内部的蒸汽温度严格控制在90~93℃之间。(3)翅片清洗时间按3 min设定,隔板和封条按2 min清洗时间设定。3芯体装配(1)装配应在无尘的装配间进行,装配夹具(专用夹具)、垫板及配重块应进行去氧化皮处理。(2)装配间空气相对湿度60%~70%,温度冬季16~18℃,夏季控制在(20±5)℃。(3)装配人员必须戴细纱手套,不得裸手接触零件。(4)装配高度达到理论值后,校正平面度、对角线偏差,然后用力矩扳手拧紧上下夹具板,力矩值控制在105~110 N·m范围内。4真空钎焊4.1真空钎焊原理在真空环境下,当钎焊温度低于基材熔点且高于钎料熔点时,钎料熔化,然后通过毛细浸润作用进入并铺展到零件间的间隙内。当钎焊温度降低时,钎料凝固,通过凝固的钎料将零件钎焊到一起。4.2钎料的成分钎料是附着在金属板两面的包覆层,其包覆层厚度应控制在0.1~0.4 mm之间,其成分为Al-Si-Mg合金,钎料的化学成分

参考文献

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