一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法，该真空钎焊工艺方法中在相变热控构件的托板上焊接圆盖板的位置外侧设置工艺槽，将钎料放置在工艺槽中，再进行钎焊固定托板和圆盖板。本发明专利技术综合考虑相变热控构件的气密性要求及尺寸公差要求，采取真空钎焊的焊接方法，从改善钎料的填缝能力入手，巧妙通过采用新的钎料的布置及定位方式，采用正反两次入炉焊接的方式，保证了钎着率，满足了密封性要求，实现了铝合金相变热控构件的焊接。

Vacuum brazing process for aluminum alloy phase change thermal control component

The invention relates to a vacuum brazing process of an aluminum alloy phase change heat control member. In the vacuum brazing process, the process groove is set on the outside of the position of the circular cover plate on the plate of the phase change heat control member, and the solder is placed in the process slot, and then the brazing fixed plate and the round cover plate are brazed. Taking into account the air tightness requirement and the dimensional tolerance requirement of the phase change thermal control component, this invention adopts the welding method of vacuum brazing, starting with the improvement of the filler metal filling ability, skillfully adopting the new arrangement and positioning method of the brazing material, using the positive and negative two times to weld the furnace, so as to ensure the brazing rate and meet the sealing requirement. The welding of phase-change thermal control components of aluminum alloy is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法
本专利技术涉及真空钎焊
，尤其涉及一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法。
技术介绍
随着电子设备越来越多采用高组装密度的大功率芯片，且体积越来越小，对散热板的要求越来越高。某相控阵体制雷达功率大且要求散热板厚度仅为5mm，采用传统的纯铝合金散热板及液冷散热板已不能满足温控要求。为此，用相变材料封装到结构件中形成相变热控构件可满足其要求，在传统液冷散热板焊接的水压要求的基础上又首次提出了气密性要求。同时，相变热控构件为薄壁腔体结构(最小壁厚1.25mm)，对于薄板结构的相变热控构件，其与电子元件的安装面平面度要求(平面度≤0.025mm)更难于实现，因此需要采用的微变形的焊接工艺方法来实现相变构件的制造。目前用于铝合金散热板焊接变形较小的工艺方法，主要有激光焊、电子束焊和钎焊。但无论那种焊接方法，目前用来焊接的铝合金散热板都为厚板结构(≥9mm)，且大都仅仅是对钎缝提出水密性要求。所以常规的方法无法实现铝合金相变热控构件的焊接。
技术实现思路
鉴于以上分析，本专利技术提供了一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法，旨在解决现有技术无法处理小尺寸铝合金相变热控构件的焊接，无法满足气密性要求及尺寸公差要求的问题。本专利技术的目的主要通过以下技术方案实现：一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法，该真空钎焊工艺方法中在相变热控构件的托板上焊接圆盖板的位置外侧设置工艺槽，将钎料放置在工艺槽中，再进行钎焊固定托板和圆盖板。该真空钎焊工艺方法的步骤为：S1、加工铝合金相变热控构件；S2、定位安装铝合金相变热控构件的托板和圆盖板；S3、加工钎料成形；S4、在托板的工艺槽中安装钎料；S5、进行真空钎焊，焊接圆盖板和托板；S6、对托板进行平整精加工处理。步骤S1具体为：使用LF21铝合金，加工铝合金相变热控构件的托板和圆盖板，并在托板上圆盖板的安装孔外侧开设工艺槽；托板的长、宽、高方向均预留工艺余量。工艺槽的截面形状与圆盖板的形状相同，且工艺槽的尺寸大于圆盖板的尺寸。步骤S2具体为：将圆盖板安装在托板的细长孔两端的安装孔中，并调整圆盖板的位置，使圆盖板与托板之间的装配间隙小于0.03mm。步骤S3具体为：采用BAl86.5SiMg共晶加工钎料，钎料的形状与工艺槽的形状相同，厚度与工艺槽的深度相同。步骤S4具体为：将加工后的钎料安装在工艺槽中，并调整钎料位置，使钎料与托板工艺槽之间的装配间隙小于0.03mm。步骤S5具体为：将托板竖直放置并固定，保证钎料位于圆盖板的正上方，进行真空钎焊，焊接圆盖板与托板；焊接完托板的细长孔一端的圆盖板后，翻转托板，对托板另一端的圆盖板进行焊接。步骤S6具体为：完成对圆盖板和托板的焊接后，对托板进行精加工，至托板，满足对铝合金相变热控构件的尺寸和平面度要求。焊接后的铝合金相变热控构件可以在1MPa的气压下，保压30min，压降不超过5‰；焊接后的铝合金相变热控构件可以在2MPa水压下，保压30min，无漏水情况。本专利技术的有益效果为：该专利技术实现了多种细长孔腔体结构的铝合金相变热控构件的真空钎焊，考虑到相变构件与电子元件的安装面极高(平面度≤0.025mm)的平面度要求，步骤设计过程中在S1加工铝合金相变构件过程中预留工艺余量，并在S6对托板进行平整精加工处理过程中除去，满足了其尺寸公差要求。钎料的定位充分利用了铝合金相变构件自身的结构特征，根据通孔设计同轴的工艺槽来放置圆盖板与钎料，在S2、S4定位安装铝合金相变热控构件的托板和圆盖板、钎料过程中应用，不需再增加额外定位手段，定位效率提高100％，且可靠性好。S5相变热控构件焊接过程中考虑了重力对填缝过程的影响，采用正反两炉焊接的方式，保证每次焊接时重力对填缝起到促进作用，采用以上措施后，该相变热控构件焊接合格率由50％提高到99％以上。实现经过气密性检测，相变构件可以在1MPa的气压下，保压30min，压降不超过5‰；经过水压试验，相变构件可以在2MPa水压下，保压30min，无漏，满足了相变热控构件的使用需求。本专利技术中，上述个方案之间还可以相互组合，以实现更过的优先方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分优点可以从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而获得。本专利技术的的目的和其他优点可通过所写的说明书、权利要求书、附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。在所有附图中，相同的标记序号代表相同的部件。图1为一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法处理的合金相变热控构件的工程图；图2为一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法的焊接部分的局部剖视图；图3-1为一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法过程中，竖直向下填缝的示意图；图3-2为一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法过程中，水平填缝的示意图；图3-3为一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法过程中，竖直向上填缝的示意图；图中：1-托板、2-圆盖板、3-钎料。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中附图构成本申请的一部分，并与本实施例一起用于阐述本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。铝合金相变热控构件为细长孔腔体结构，其结构示意图见图1所示，该构件最大长度L＝185mm，最大宽度D＝18mm，最大高度H＝68mm。其中间电子元器件安装面最小宽度d＝5mm，平面度要求≤0.025mm。其托板1内腔为细长孔连通结构，细长孔孔径为最小壁厚1.25mm。为保证相变材料的密封性，需要将细长孔的两侧通过圆盖板2焊接密封，钎缝为2圆盖板2周边的环缝。由于铝合金材料焊接易变形且强度较低，当材料厚度小于1mm时，抗变形能力将大大下降，虽然激光焊和电子束焊焊接的散热板钎缝强度较高，但经过试验验证，其在薄板焊接过程中变形较大平面度公差≥0.5mm，这将将导致相变热控构件的壁厚尺寸小于1mm，不能满足其使用需求，故选用了钎焊的方法来进行焊接。应用于铝合金散热板封焊的钎焊方法主要有氮气保护钎焊和真空钎焊。钎焊适合于大面积的搭接钎缝，焊接变形很小平面度公差≤0.1mm。但是氮气保护钎焊由于使用了钎剂，钎缝抗蚀性能较差，考虑到相变热控构件后续处理如表面处理，焊接过程中尽量不要使用钎剂，且钎剂与相变材料的反应目前尚不明确，故不选用炉中氮气保护钎焊而选用真空钎焊的方法来进行焊接。真空钎焊的方法无钎剂可满足钎缝抗蚀性要求，但钎料3流动性较差，需通过工艺措施提高其填缝能力。一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法，该真空钎焊工艺方法中在相变热控构件的托板1上焊接圆盖板2的位置外侧设置工艺槽，将钎料3放置在工艺槽中，再进行钎焊固定托板1和圆盖板2。该真空钎焊工艺方法的步骤为：S1、加工铝合金相变热控构件；使用LF21铝合金，加工铝合金相变热控构件的托板1和圆盖板2，并在托板1上圆盖板2的安装孔外侧开设工艺槽；托板1的长、宽、高方向均预留工艺余量；工艺槽的截面形状与圆盖板2的形状相同，且工艺槽的尺寸大于圆盖板2的尺寸。S2、定位安装铝合金相变热控构件的托板1和圆盖板2；将圆盖板2安装在托板1的细长孔两端的安装孔中，并调整圆盖板2的位置，使圆盖板2与托板1之间的装配间隙小于0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法，其特征在于，所述真空钎焊工艺方法中在相变热控构件的托板(1)上焊接圆盖板(2)的位置外侧设置工艺槽，将钎料(3)放置在工艺槽中，再进行钎焊固定托板(1)和圆盖板(2)。

【技术特征摘要】
1.一种铝合金相变热控构件的真空钎焊工艺方法，其特征在于，所述真空钎焊工艺方法中在相变热控构件的托板(1)上焊接圆盖板(2)的位置外侧设置工艺槽，将钎料(3)放置在工艺槽中，再进行钎焊固定托板(1)和圆盖板(2)。2.根据权利要求1所述的真空钎焊工艺方法，其特征在于，所述真空钎焊工艺方法的步骤为：S1、加工铝合金相变热控构件；S2、定位安装铝合金相变热控构件的托板(1)和圆盖板(2)；S3、加工钎料(3)成形；S4、在托板(1)的工艺槽中安装钎料(3)；S5、进行真空钎焊，焊接圆盖板(2)和托板(1)；S6、对托板(1)进行平整精加工处理。3.根据权利要求2所述的真空钎焊工艺方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：使用LF21铝合金，加工铝合金相变热控构件的托板(1)和圆盖板(2)，并在托板(1)上圆盖板(2)的安装孔外侧开设工艺槽；托板(1)的长、宽、高方向均预留工艺余量。4.根据权利要求3所述的真空钎焊工艺方法，其特征在于，所述工艺槽的截面形状与所述圆盖板(2)的形状相同，且所述工艺槽的尺寸大于圆盖板(2)的尺寸。5.根据权利要求4所述的真空钎焊工艺方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：将圆盖板(2)安装在托板(1)的细长孔两端的安装孔中，并调整圆盖板(2)的位置，使圆盖板(2)与托板(1)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志鹏，曹来东，焦德龙，杨文静，许明珠，肖爱群，
申请(专利权)人：北京华航无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11