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。
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。
真空钎焊主要应用于电气仪表及等工业中,例如,大型制氧机、汽车和轮船上用的形状复杂的热交换器(油冷却器、蒸发器和散热器等),喷气发动机中形状复杂的蜂窝结构、电气零件、精密机械零件等都采用钎焊。近年来钎焊工艺发展非常迅速,钎焊技术由原来的应用于飞机、核能等工业,发展到普通的金属和实用构件上。越复杂的工艺,批量大的焊接采用真空钎焊具有无比的优势。
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。
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)。
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。