衢州复杂轮廓水冷板焊接原理

真空钎焊的结构及散热效果相对于摩擦焊会容易达到，且一些复杂结构都能通过真空钎焊焊接实现，而且较大的水冷板采取摩擦焊的应力较大，加工尺寸要求及平面要求较难控制，相反真空钎焊本身经过高温应力已经释放完再加工上就会很好的控制尺寸要求及平面要求。

在新能源汽车领域，车载电控系统散热器一直发挥着重要的冷水循环的作用，时刻为汽车进行“降温”，防止电池、电机运转过程中温度过高发生损坏、烧毁、甚至爆炸等事故的发生。新能源汽车电池冷却系统主要包括、电池、电池冷却器、电机控制盒、和水冷板等主要部件、新能源汽车水冷板部件在承重和耐腐蚀环境和条件下使用，只要汽车启动、水冷循环散热器就不停息运转。因此，水冷散热器生产质量严格把关。

新能源汽车的动力电池在使用过程中电池温度会逐渐升高，当温度过高时，会导致电池发生热失控，因此对电池包进行冷却是至关重要的。水冷板作为液冷的重要组成部分，主要是其表面与电池的表面进行充分的接触，通过水冷板内部流动的冷却液，将电池的热量带走进行热交换，从而降低电池的温度。

FSW为通过搅拌头摩擦生热，使母材达到熔融状态完成焊接的一种方法，属于固相焊接。但是由于焊接方法特点的限制，目前冷板行业仅于简单的焊接轨迹，比如平直的结构或圆筒形结构的焊接，而且在焊接过程中工件要有良好的支撑和衬垫。对于小的工件，人为的因素对质量影响很大。

真空钎焊是在真空条件下，通过低于母材熔点的焊料融化把母材连接在一起的焊接方式。适合于批量生产。产品的性能不受人为因素影响。

高功率密度的风冷散热器由于挤压技术的限制很难做大，而插片等工艺又满足不了可靠性要求。采用FSW工艺拼接技术是现今高倍齿风冷散热器的主流一个重要技术。因为风冷散热器的拼接全部为直线拼接，易于实现。

因为FSW不能实现每个流道鳍片都能和冷板的上下两个面实体连接，只能在大跨度的地方焊接。必然造成受流体内力而持续承受机械应力，长期使用有潜在的散热面成拱形的可能。并且没有焊实的地方容易串水，形成流量流阻不均。

目前，工业上常见的水冷散热器产品有水冷板、水冷壳体、水冷箱体等，其产品结构和散热原理如下：将流道结构的基板与盖板贴合，采用搅拌摩擦焊工艺焊接形成密封腔体，腔体流道设进出口水嘴，连接输水管与输送泵，通过水循环流动快速将热量扩散到整体水冷板，避免热源聚集，继以控制产品的工作温度。

水冷板类产品设计制造过程要考虑很多因素，不仅仅要考虑材料的选择、流道结构对散热影响，还要考虑产品结构是否满足焊接工艺等，我们在进行产品制造工艺分析阶段，需要确保：1）焊接前盖板和基板对接间隙、平面度满足搅拌摩擦焊接要求；2）焊接深度影响焊接变形，焊接尾孔的位置需要预先确定；3）焊接一般作为前置工艺，零件表面留有加工余量，焊后需进行CNC铣平。4）零件如需特殊表面处理，则需要考虑焊接位置色差影响。

水冷散热产品，一般都要做气密性检测，一般我们焊接打样时会先做一个焊缝剖面切割效果，观察有无暗沟塌陷，还可以测量焊缝深度等，批量生产，一般要做基本的气密性检测。根据客户需要还可以做金相分析、拉力测试，工况实测等（对于一些价值比较高的产品，做无损X光检测分析）。