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焊接

   氟鋁酸鉀在高效散熱微通道液冷板焊接中的應(yīng)用

 

 

   冷板是一種單流體(氣體、水或其它冷卻器)的熱交換器。由于冷板具有一組擴(kuò)展表面的結(jié)構(gòu)、較小當(dāng)量直徑的冷卻通道和采用有利于增強(qiáng)對(duì)流換熱的肋表面幾何形狀等特點(diǎn),使其換熱系數(shù)較高?？諝饫鋮s式冷板的熱流密度較小,而液冷式冷板的熱流密度較大。冷板可以有效地冷卻功率器件、印制板組裝件及電子機(jī)箱所耗散的熱量。因此,冷板在電子設(shè)備熱控制技術(shù)中的應(yīng)用得到了廣泛的重視。

   冷板內(nèi)部分布了眾多微細(xì)通道與通道隔筋，還有多種異型導(dǎo)流塊，冷板內(nèi)部腔體尺寸較大；綜合考慮機(jī)械性能及導(dǎo)熱性能，設(shè)計(jì)選用6063可熱處理強(qiáng)化鋁合金；經(jīng)雙面精加工后（腔體雙面壁厚較?。?，在一定的水壓下保持一定時(shí)間不泄漏、無(wú)變形。其成形方法采用焊接成形，但由于冷板腔體內(nèi)部發(fā)布了眾多微小通道，在保證密封及連接的焊接時(shí)，易對(duì)微小通道產(chǎn)生堵塞、變形等技術(shù)問(wèn)題，因此必須進(jìn)行焊接方法的選擇與研究。

目前,常用的焊接方法主要分為三類(lèi),熔焊、釬焊及固相焊。微通道冷板的復(fù)雜結(jié)構(gòu)可知,考慮冷板焊后技術(shù)要求,由于熔焊易對(duì)焊縫周邊的微通道產(chǎn)生影響,如堵塞或熔化飛濺物進(jìn)入腔體等,因此此類(lèi)結(jié)構(gòu)不適合采用熔焊焊接。對(duì)于固相焊,如攪拌摩擦焊,研究結(jié)果表明,一方面由于受攪拌頭的限制,腔體內(nèi)部導(dǎo)流塊無(wú)法焊接;另一方面,攪拌摩擦焊主要適用于對(duì)接接頭,對(duì)于臺(tái)階式的接頭應(yīng)加以選擇性采用。由于壓頭(肩臺(tái))直徑大于特形指棒(攪拌頭)直徑,為保證不對(duì)微通道產(chǎn)生影響,在靠通道內(nèi)側(cè)會(huì)存在非攪拌焊接區(qū),從而對(duì)冷板的結(jié)構(gòu)剛度造成影響。因此,固相焊也難以實(shí)現(xiàn)微通道冷板的整體焊接成形。假如采用攪拌摩擦焊,需對(duì)接頭設(shè)計(jì)及工藝加以研究。

   目前鋁釬焊的方法主要有鹽浴鋁釬焊、真空鋁釬焊及氣保護(hù)Noclock無(wú)腐蝕釬劑爐釬焊。對(duì)于鹽浴鋁釬焊,由于焊接時(shí)進(jìn)入微通道內(nèi)腔的鹽焊后清洗困難,故不宜采用;為此,對(duì)真空鋁釬焊及氣保護(hù)Noclock無(wú)腐蝕釬劑爐釬焊進(jìn)行了可行性工藝研究。Noclock無(wú)腐蝕釬劑爐釬焊使用的焊劑就是氟鋁酸鉀（鉀冰晶石）。