1、什么是搅拌摩擦焊?
搅拌摩擦焊是摩擦焊的一种。摩擦焊比较好理解,通过将诶书面之间的高速摩擦产生热量,将待焊接材料焊接面附近区域迅速进入热塑性状态,使两边的工件最终融合成一体。
搅拌式摩擦焊是1991年由英国焊接研究所(TWI)
发明的一固态焊接新技术,目前已经走过了30多年的历程。该焊接方法主要运用在处理高强度铝合金材料
焊缝中的一些问题,也因此在航空飞行器领域中应用
广泛。目前,因为激光器、数据中心、新能源等高热流密度场景下的水冷散热方案需求激增,搅拌摩擦焊已大量应用于水冷板等产品的焊接加工中。
搅拌摩擦焊通过搅拌头高速旋转并与待焊工件之间摩擦产生热能将焊缝处的母体材料融合在一起的一种焊接方式。搅拌头的材质一般为工具钢或硬质合金,如下图所示,搅拌头一边高速旋转一边沿着焊缝水平移动,从而实现连续的焊接。
2、搅拌摩擦焊的焊接强度如何?
焊接材料的厚度、搅拌头的形状设计、以及焊接的工艺参数,都会对接头的焊接强度(拉伸性能等)产生很大的影响。通过旋转速度和焊接速度的合理匹配,可以使焊接接头强度达到母材强度的70% ~90% ,相比于其他的焊接方法,焊接接头强度已经非常可靠,完全能够满足设计的强度要求和密封性要求。
搅拌摩擦焊加工原理图
搅拌摩擦焊加工原理图
3、水冷板的搅拌摩擦焊工艺
为了在散热器或水冷板上做出冷却水道,可以先在底板上通过CNC加工的加工的方式加工出水道,然后将相近尺寸的盖板压合在底板上,并通过搅拌摩擦焊工艺,使盖板和底板的焊缝完全融合在一起,形成内部通常但密封非常可靠的各种形状的水道。
典型的搅拌摩擦焊水冷板加工工艺有三道工序:
1>根据成品结构尺寸要求以及焊接的工艺要求,CNC加工出底板和盖板;
2>安装到搅拌摩擦焊设备上,先对待焊工件进行点焊初定位,然后沿着焊缝进行搅拌摩擦焊,并完成整个焊缝的焊接。
3>焊缝强度和密封性的检验,检验OK后,再次通过CNC对其焊接表面进行飞面加工。
搅拌摩擦焊加工过程示意图
加工完成的产品,再通过CNC飞面,就可以得到表面光滑焊缝完美的成品水冷板
4、艾为赛可为您提供水冷板的CNC加工和摩擦焊加工服务。
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