[發明專利]微通道鋁熱管預擠壓窄焊縫球形攪拌摩擦焊灌注封裝工藝

有效

• 申請號: 202011021686.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112207418B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 趙升噸;張佳瑩;張鵬;范淑琴;李靖祥;蔣紅;張碩文
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 朱偉軍

本發明屬于器件封裝與散熱領域，涉及一種微通道鋁熱管預擠壓窄焊縫球形攪拌摩擦焊灌注封裝工藝，主要包括：1)將已進行單邊封口的微熱管內環境抽離到高真空狀態；2)在微熱管內灌注一定量的工質；3)利用擠壓封口裝置進行擠壓封口；4)利用球形攪拌摩擦焊工藝進行微熱管焊接封口，焊接方向沿擠壓封口線1/2位置處；5)利用切割裝置在焊縫1/2位置處，沿焊縫方向進行切割，微熱管單元灌注封裝過程結束；6)移除抽真空裝置和灌注裝置。本發明僅需5道工序即可完成微通道鋁熱管單元制作，大大縮短了中間封口下料段，簡化了加工制造流程，材料利用率高、封裝效果好、可靠性高、廢品率低、生產效率高，且球形攪拌頭使用壽命長，生產工藝綠色環保。

技術領域

本發明屬于器件封裝與散熱領域，涉及一種微通道鋁熱管預擠壓窄焊縫球形攪拌摩擦焊灌注封裝工藝。

背景技術

微通道鋁扁管是一種采用精煉鋁棒通過分流焊合擠壓工藝成形的薄壁多孔扁形管狀零件，是新一代平行流式微通道空調熱交換器（微熱管）的關鍵零部件。微熱管的傳熱性能受工質灌注量、灌注真空度、工作傾斜角以及內部槽道結構等因素影響，所以，微熱管傳熱性能的好壞在很大程度上依賴于微熱管的灌注封裝工藝。

目前，微通道鋁熱管的制造技術主要采用抽真空灌注技術和灌注抽真空技術兩種，前者利用高抽真空設備將微通道鋁扁管內環境抽離到高真空后灌注工質，然后采用封口裝置進行密封和下料，后者先在微通道鋁扁管內灌注一定量的工質，然后進行兩次抽真空（一次除氣真空度較低，二次除氣防止工作死區過大），最后利用封口裝置進行密封和下料。兩種灌注封裝技術在實際生產中需要將近20道工序，工藝復雜，生產效率低。且它們所需的封口裝置通常由封口模具和下料刀具組成，當封口模具磨損或者微熱管材料分布不均時，有些微通道將無法成功封口而導致產品報廢，為了降低封口廢品率，保證封口質量，需要定期對封口裝置進行修磨調整。為了防止微熱管在工作過程中工質從封口處泄漏，提高封口可靠性，通常還需要采用熔焊方法對封口進行焊合處理。而且，每次生產前需要對鋁扁管的一端進行預先封口處理，過長的下料段也降低了材料利用率?，F有的微熱管灌注封裝技術材料利用率低、生產工藝復雜、生產效率低、廢品率高。

發明內容

為解決上述背景技術中存在的問題，本發明提出微通道鋁熱管預擠壓窄焊縫球形攪拌摩擦焊灌注封裝工藝，利用球形攪拌摩擦頭，按照優化的攪拌摩擦焊工藝進行微熱管高效高質量灌注封裝。只需一次裝夾-抽真空-灌注、一次擠壓封口和一次球形攪拌摩擦焊封口，即可實現微熱管灌注封裝，大大縮短了加工制造流程，球形攪拌摩擦頭基本不存在磨損問題，使用壽命長、可靠性高、廢品率低、生產效率高，封口處不需要預留過長的下料段，材料利用率高，且封裝設備要求低，經濟性更好。

本發明解決上述問題的技術方案是：微通道鋁熱管預擠壓窄焊縫球形攪拌摩擦焊灌注封裝工藝，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1）工裝定位及單邊封口

將微熱管裝夾固定在工裝臺上，利用擠壓封口裝置和球形攪拌摩擦焊封口工藝對微熱管起始端進行單邊封口，然后移動微熱管，至封口線位于擠壓封口下模具上方，再然后將抽真空裝置和灌注裝置與微熱管灌注端連通；

2）抽高真空—灌注

抽真空裝置開始工作，將微熱管壁殼內環境抽到高真空狀態，微熱管保持不動以便保持高真空狀態，然后灌注裝置開始工作，往微熱管中灌注一定量的工質；

3）擠壓封口

利用擠壓封口上模具、擠壓封口裝置下半部分對微熱管坯料封口線處進行擠壓；

4）球形攪拌摩擦焊封口

將高速旋轉的球形攪拌摩擦頭球頭扎入微熱管表面、原地預熱，然后沿微熱管坯料封口線進行攪拌摩擦焊接，焊接完畢后高速旋轉的球形攪拌摩擦頭在結束點繼續摩擦加熱保證結束點焊接效果，第一件微熱管單元攪拌摩擦焊接封口工序結束；

5）切割下料