[發明專利]一種基于層壓擴散焊工藝的多層通道冷板及其成形方法

在審

• 申請號: 201910657730.1
• 申請日: 2019-07-20
• 公開（公告）號: CN110375567A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 謝磊;張德俊;徐太棟;陳楊;李謙
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七二四研究所
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F3/04;F28F9/26;B23K20/02;B23K20/14;B23P15/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明針對常規單層通道冷板的換熱性能弱、可承受熱流密度低、均溫性差、重量大等問題，提出了一種基于層壓擴散焊工藝的多層通道冷板，包含上蓋板、下蓋板和多層中間流道夾層。其中上蓋板和多層中間流道夾層對接，下蓋板與多層中間流道夾層對接，其余多層中間流道夾層相互對接；上蓋板有焊接平面，下蓋板具備單面焊接凸臺和流道凹槽。本發明通過使用多層通道冷板，多層通道間為整體并聯式，且每一層通道間焊接點與流道間隙交替，焊接強度高；同時設計焊接凸臺，使焊焊接凸臺成縱向渦發生器。最終可使多層通道冷板實現冷板換熱性能強、可承受熱流密度高、均溫性好、耐壓強度大、高輕量化等優點。可廣泛替代各類液冷冷板場合。

技術領域

本發明涉及一種散熱裝置。

背景技術

冷板在散熱系統中直接承擔熱源與熱沉之間的熱量傳遞、交換作用，其設計的優劣直接決定系統散熱效率及器件的最高溫度和溫度均勻性，因此冷板的設計是強化傳熱的關鍵。

小微通道冷板因具備高效換熱能力已廣泛應用于散熱系統中。目前，小微通道冷板加工制造的常規方法是先通過銑床加工等方法在基板上加工出通道和翅片，再通過釬焊、攪拌摩擦焊、擴散焊、電子束焊、激光焊等方法將通道蓋板和冷板基板拼焊，然后通過加工成型與拼焊結合的方法，形成各類內部帶翅片的流道冷板。

但是，常規方法加工的都是單層通道冷板，在強迫對流中，由于熱和流體邊界層的存在，單層冷板通道內部的換熱性能受限；同時，其整體對流換熱面積較小，所能承受的最高熱流密度較小；其次，對于部分集中熱流，常規通道冷板的串并聯特性明顯，容易造成均溫性較差的特點；最后，由于流道占空比較小，輕量化程度受限。

發明內容

本發明針對目前常規單層通道冷板的換熱性能弱、可承受熱流密度低、均溫性差、重量大等問題。通過使用多層通道冷板，其每一層通道流道尺寸較??；且每一層通道為流道占空比高的薄板；多層通道間為整體并聯式，且每一層通道間焊接點與流道間隙交替，焊接強度高；同時設計焊接凸臺，使焊接凸臺形成縱向渦發生器。最終可使多層通道冷板實現冷板換熱性能強、可承受高熱流密度、均溫性好、高輕量化等優點。

為達到上述效果，本發明提供一種基于層壓擴散焊工藝的多層通道冷板及其成形方法，其結構示意圖如圖1所示，冷板包含上蓋板1、下蓋板2、多層中間流道夾層3。

所述冷板結構中，上蓋板1和多層中間流道夾層3對接，所述下蓋板2與多層中間流道夾層3對接，其余多層中間流道夾層3相互對接。所述多層中間流道夾層3具備焊接凸臺和流道凹槽，同時多層中間流道夾層3的焊接凸臺具備縱向渦發生器功能。所述上蓋板1有焊接平面，下蓋板2具備單面焊接凸臺和流道凹槽。

本發明基于層壓擴散焊工藝的多層通道冷板成形方法包括如下步驟：

步驟1：將冷板分為上蓋板1、下蓋板2、其余多層中間流道夾層3；

步驟2：通過設計多層中間流道夾層3，使各焊接點形成縱向渦發生器，該渦發生器不限具體形式，鍛壓成型后加工靜壓分流段或整體機加工成形；

步驟3：通過設計冷板上蓋板1和下蓋板2，可通過機加工和鍛壓成型；

步驟4：通過定位裝置，將上蓋板1、下蓋板2、多層中間流道夾層3進行接口對接；

步驟5：通過層壓擴散焊方法將上蓋板1、下蓋板2、多層中間流道夾層3放置于真空焊接爐內，進行高溫高壓擴散焊接成形；

步驟6：通過機加工對上下冷板造型，形成具備適裝結構的冷板。

所述多層通道冷板，該多層通道冷板通道可為小通道、微通道、傳統通道。

所述該多層通道冷板可為鋁合金、銅、不銹鋼、鈦合金等單一材料或混合材料。

本發明的有益之處：冷板換熱性能強、可承受高熱流密度、均溫性好、高輕量化等優點。