泰州从事复杂轮廓水冷板焊接原理

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。

新能源汽车的电池冷却系统主要包括电池、电池冷却器和水冷板等重要部件，是新能源汽车热管理系统的重要组成部件。新能源汽车水冷板部件在承重和耐腐蚀的环境和条件下使用，对材料的强度和耐腐蚀性有较高的要求。

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。

水冷板采用搅拌摩擦焊工艺，使水道设计更自由，密封可靠性更好，同时可以采用硬质阳极表面处理。搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。搅拌摩擦焊过程中，一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件，搅拌头和被焊接材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使搅拌头邻近区域的材料热塑化（焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点)，当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的金属材料从搅拌头的向后沿转移，并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密固相连接接头。

技术特点:1、焊缝中无熔焊气孔缺陷，无元素烧损，无热裂纹，从来无泄漏的高可靠性;

2、无凝固时元素和组织的偏析，焊接区显微组织各向同性，无焊缝余高;

3、焊接工艺简单，属于不添加焊剂型焊接:无需填丝，无需开坡口，无需焊前处理，无需保护气;

4、加工过程环保，无光与气污染;

5、焊区收缩小，变形小;

6、由于设备成本较高，目前加工成本较高，同时对技术工人的熟练程度要求高。

相对风冷散热，水冷散热方式因其具有灵活、轻巧、可靠、散热及无需维修等特点被新能源汽车、工业电子等行业广泛应用。完整的水冷系统一般包括吸热装置（紧贴发热源）、液体输送管、散热装置（散热片+风扇等）、液体输送泵。

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。