[發(fā)明專(zhuān)利]插片式流體換熱器的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410082807.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103817391A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳鴻平;盧紅龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吳鴻平;盧紅龍
• 主分類(lèi)號(hào): B23K1/00
• 分類(lèi)號(hào): B23K1/00;B23K1/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種流體換熱器制造方法，尤其是管路穿插在散熱翅片中能夠利用半導(dǎo)體集成模塊的工作熱量作為動(dòng)力源推動(dòng)流體工質(zhì)相變循環(huán)換熱的插片式流體換熱器的制造方法。

背景技術(shù)

目前，利用半導(dǎo)體集成模塊的工作熱量作為動(dòng)力源推動(dòng)插片式流體傳熱起源于熱管散熱器，每根熱管作為傳熱元件垂直穿插在散熱翅片中，熱管內(nèi)工質(zhì)是由熱端接受熱量通過(guò)軸向蒸發(fā)傳熱，經(jīng)散熱翅片熱交換凝露變成熱管冷端后，由徑向吸收液體，利用虹吸力與重力按來(lái)路回流，構(gòu)成工質(zhì)在管內(nèi)進(jìn)行軸徑循環(huán)，因這種循環(huán)方式回流慢，工質(zhì)量少，基本上是利用流體傳熱，相變量很少，幾無(wú)換熱能力，熱量主要還是通過(guò)良導(dǎo)熱固體制成的散熱翅片進(jìn)行交換，因此被后來(lái)名副其實(shí)的流體換熱器所取代，流體換熱器內(nèi)工質(zhì)是在換熱源處由蒸發(fā)管接受熱量通過(guò)軸向?qū)崿F(xiàn)蒸發(fā)，進(jìn)入插在散熱翅片中的冷凝管進(jìn)行熱交換，冷凝后由管壁聚集匯流成液體，由回流管通過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)管換熱源處再接受熱量，構(gòu)成循環(huán)管路，工質(zhì)在循環(huán)管路中進(jìn)行單向循環(huán)，管路路線長(zhǎng)回流快，可串并聯(lián)，數(shù)倍提高工質(zhì)量，通過(guò)工質(zhì)配方，增大工質(zhì)發(fā)生相變的比例，流體相變換熱與散熱翅片換熱兩者能力是匹配的，數(shù)倍提高換熱能力，對(duì)提高大功率半導(dǎo)體集成模塊的功效起到不可替代的作用，但是，其中散熱翅片采用厚度為0.1-0.4mm鋁質(zhì)薄板，為了具備快速傳熱的能力，熱管垂直或以一定角度傾斜穿插在散熱翅片側(cè)面的裝配圓孔中相互焊接，散熱翅片的底折面與換熱底板散熱面相互焊接，換熱底板采用厚度為2.5mm以上純鋁板，然鋁質(zhì)散熱翅片與換熱底板的表面不具備群焊性，需先將鋁質(zhì)零件浸入在化學(xué)鎳液中，使之全部表面由強(qiáng)離子普鍍8一16毫微米鎳層而進(jìn)行材料改性，然后才能在回流焊中實(shí)現(xiàn)焊接成器，實(shí)際參與焊接的表面僅占全部表面的58％，90％以上的改性不為必要，用少費(fèi)多，熱量是通過(guò)表面交換的，鎳比鋁換熱速率慢，似覆蓋一層熱阻膜具屏障性，更為重要的是化學(xué)鎳電鍍工藝不符合環(huán)保要求，必須逐步擯棄。

發(fā)明內(nèi)容

為了避免現(xiàn)有流體換熱器制造存在電鍍工藝以及貴金屬浪費(fèi)量大的弊端，本發(fā)明一種僅在鋁質(zhì)零件表面焊接部位進(jìn)行涂覆激光改性的工藝，即將需焊接部位設(shè)計(jì)成圖案，采用打印噴料的方法，使焊接部位表面按照設(shè)計(jì)圖案涂覆合金焊料，涂覆可分一次或兩次，通過(guò)激光掃描與熱回流掃描方式，僅使在設(shè)計(jì)圖案涂層范圍內(nèi)，在接受激光與回流高溫過(guò)程中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，破壞鋁表面穩(wěn)固的氧化層形成合金參滲與合金表膜而致使的局部改性，合金表膜比化學(xué)鎳電鍍更具良傳導(dǎo)性的焊接基礎(chǔ)，達(dá)到更易焊接成器之目的。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種與半導(dǎo)體集成模塊導(dǎo)熱面緊密結(jié)合并利用其工作熱量驅(qū)動(dòng)管路內(nèi)工質(zhì)相變循環(huán)流體換熱器的制造方法，以鋁質(zhì)材料制成的散熱翅片、換熱底板作為零件，首先需要將相互焊接的部位設(shè)計(jì)成圖案，采用數(shù)控噴涂的方法，使鋁質(zhì)焊接部位表面按照設(shè)計(jì)圖案涂覆粥樣合金焊料，涂覆的合金焊料配方不同，可分一次或兩次，一次性涂覆料兼顧參滲與表膜，二次涂覆料分為一次偏重參滲二次偏重成膜，然后對(duì)厚度小于0.5mm的薄板通過(guò)激光掃描的方式，脈寬調(diào)控激光能量強(qiáng)度，激光僅掃描涂覆層，穿過(guò)涂覆層與鋁表面氧化層，使設(shè)計(jì)圖案涂層范圍內(nèi)，在接受激光高溫過(guò)程中，發(fā)生急劇的氧化還原反應(yīng)形成合金參滲與合金表膜而致使的局部改性，瞬間完成材料改性并由此實(shí)現(xiàn)可焊性，對(duì)厚度大于2.5mm純鋁板制作的換熱底板，除采用激光外也可采用回流高溫化學(xué)改性，零件備好后按照結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行裝配，即將散熱翅片平行排布，冷凝管路軸向垂直或以一定角度傾斜穿插在散熱翅片的裝配圓孔中，蒸發(fā)管路軸向垂直或以一定角度傾斜安放在散熱翅片的拱形通道內(nèi)，改性的散熱翅片底折面對(duì)準(zhǔn)換熱底板散熱面改性部位，并在上述兩兩裝配的間隙中或間隙料斗中施加含有助焊劑的粥樣釬焊料，完成裝配施加釬焊料后，放入定型夾具中，通過(guò)回流焊，使蒸發(fā)管外表面與拱形通道內(nèi)側(cè)面相互焊接，冷凝管路外表面與裝配圓孔內(nèi)側(cè)面相互焊接，散熱翅片的底折面與換熱底板散熱面相互焊接，制成可利用半導(dǎo)體集成模塊工作熱量進(jìn)行換熱的流體換熱器，由此完成插片式流體換熱器的制造方法。

本發(fā)明的有益效果是使流體換熱器制造過(guò)程中徹底脫離電鍍工藝，全程工藝實(shí)現(xiàn)環(huán)保，大量節(jié)約貴金屬，產(chǎn)品報(bào)廢后，便于產(chǎn)品中各成份分離，重新利用，利于有色金屬形成循環(huán)經(jīng)濟(jì)，大幅度降低產(chǎn)品成本，尤其適用于大功率半導(dǎo)體溫差器件、電源、功放、紅外、激光、雷達(dá)發(fā)生器等工作熱量大，熱量密度高的換熱器的制造。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例零件示意。