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复杂轮廓水冷板焊接 |
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搅拌摩擦焊生产的水冷板，可以实现一体化，能够统一材质，比如就用铝1060，导热性能较好，相对于埋铜管的可靠性更高。特别适用于体积较小或特别大的水冷板，或者是对于水道设计较为复杂与精细的水冷板，采用搅拌摩擦焊工艺可以较好的实现。
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。
部分简单的大流量低流阻压降要求的并联水路的水冷板，也可采用摩擦焊接技术（FSW）实现，这是因为采用型材作为并联水道实现散热要求，焊接的轨迹为横平竖直，易于操作。特别适合小批量的生产。对于大功率水冷板技术，特别是小流量，高压降的水冷板设计结构复杂，焊接轨迹不易控制，只能采用真空钎焊技术才能有保障。
搅拌摩擦焊基于金属材料极端的塑性变形。当搅拌针缓慢插入金属母材中时，因摩擦而生热而由搅拌头施加的压力导致金属机械变形，形成致密的焊缝并实现同质晶粒结构。与传统金属熔化焊相比，搅拌摩擦焊的优点有：高强度、少泄露、少变形。该焊缝几乎无气孔、泄露，且接头强度远熔化焊。这种焊接工艺非常适合水冷散热器的焊接成型。
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。
水冷板是散热控制系统的核心部件，对其内部流道结构、表面粗糙度及零件精度有较高的要求，同时，水冷盖板的平整度和贴合度也影响后面焊接工艺，这些都是机加工过程要注意的因素，另外， 为了增加水冷装置刚性和耐磨性，有些产品还会做些流道的表面强化处理。
水冷板，这是一种通过液冷换热的元件，原理是在金属板材内加工形成流道，电子元件安装于板的表面（中间涂装导热介质），冷却液从板的进口进入，出口出来，把元件的发出的热量带走。水冷板流道形成的工艺常见的有：摩擦焊、真空钎焊、埋铜管、深孔钻等。
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