一种均温板焊接方法与流程

本发明涉及散热器制造技术领域，具体地说，是一种均温板的焊接方法。

背景技术：

随着电子、通讯等行业的迅速发展，电子元器件需要更加高效的热控制来满足其对工作环境的要求。均温板作为一种高效传热元件，已成为重点研究对象。但均温板属于二维传热，其扁平的空腔形状使得其上下盖板边缘难以较好地接合。目前，针对均温板上下盖板的接合方式有软焊、硬焊、扩散焊、激光焊等。相关专利如下：

中国专利号[201410418065.8]，公开（公告）日2016.02.10，赖耀惠将均温板上下盖板的接合缘施加焊料，并予焊接密封。焊料焊接技术相对成熟，但简单的施加焊料容易造成焊料填充不均，焊接不充分，焊后留有空隙，均温板的气密性难以得到保证。且传统的真空钎焊炉能源损耗大，不节能。

中国专利号[201510689730.1]，公开（公告）日2016.01.27，周日海等人将均温板上下盖板的外缘采用气氛保护扩散焊的方式进行焊接。扩散焊可以减少材料破损的问题，但需使用真空热压炉对整个均温板进行加热加压，不仅有使均温板变形的可能，也存在能源损耗大的问题。

中国专利号[201610931726.6]，公开（公告）日2018.12.18，赵汉高和李彥雄将均温板上下盖板的外缘采用激光焊接方式进行焊接。激光焊接可以自动化高速焊接，精准对位。但对于如铝、铜及其合金等一些高反射性及高导热性材料，焊接性会受激光所改变，且能量转换率低，不节能。

从上述已有的专利看，主要存在以下问题：均温板上下盖板的接合易存在焊接不充分、均温板易泄漏、易变形、能源损耗大的问题，为此，我们提出了一种均温板焊接方法来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有均温板焊接不充分、易泄漏、易变形、能源损耗大的不足，而提出的一种可以提高均温板气密性、减少均温板变形，并有效节能的均温板焊接方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种均温板焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：制备四周边缘有凸台结构的均温板上盖板；

步骤二：制备四周边缘有凹槽结构的均温板下盖板；

步骤三：将均温板上盖板及均温板下盖板进行焊前清理；

步骤四：选取钎粉，在均温板下盖板四周边缘及三角形槽内填入钎粉；

步骤五：将上下盖板对准并使用夹具进行装夹固定；

步骤六：使用电磁加热的加热装置，对均温板上下盖板的四周边缘进行加热；步骤七：对均温板进行焊接边缘处理和焊后泄漏检验。

在上述技术方案中，步骤一中，制备均温板上盖板，在其四周边缘切割出两条三角形凸台；步骤二中，制备均温板下盖板，在其四周边缘刻出两条三角形凹槽；均温板上盖板的三角形凸台与下盖板的三角形凹槽对齐且分别在上下盖板边缘均匀分布；步骤七中，焊接时，均温板位置固定，移动电磁加热装置对均温板的一边进行加热，一边的加热完成后，移动电磁加热装置至均温板的下一边继续进行加热；步骤六中，电磁加热时，喷嘴对准均温板的加热部位吹保护气体，并根据电磁加热装置的移动作同步移动。

在上述技术方案中，均温板上下盖板的材质为铝或铜质材料。

本发明的有益效果：本发明不同于传统钎焊方法将焊粉直接放在均温板上下盖板边缘的焊接表面上，在均温板焊接方法中，对上下盖板边缘四周分别设计对应的凹槽和凸台，并留有空隙以填充钎粉，增加了焊接面积。其特殊的焊接面结构，使得钎粉能有效填充，焊接后可避免焊接孔洞的形成，有效提高均温板的气密性。并且，不同于传统的使用真空钎焊炉进行焊接的方法，应用电磁加热只需对已对齐压紧的均温板上下盖板四周边缘进行局部焊接，有效减少了均温板变形的可能，且加热速率高，将电迅速转化成热能，有效降低热损耗，节约了能源。焊接时喷嘴对准上下均温板的加热部位吹保护气体，并根据电磁加热装置的移动作同步移动，使焊件避免了在焊接时发生的氧化反应。

附图说明

图1是本发明中均温板上下盖板的剖面示意图。

图2是本发明中均温板上盖板示意图。

图3是本发明中均温板下盖板示意图。

图4是本发明中电磁加热焊侧视图。

图5是本发明中电磁加热焊系统图。

图中，1-均温板上盖板、2-均温板下盖板、3-均温板、4-电磁加热装置、5-喷嘴、11-均温板上盖板的凸台、22-均温板下盖板的凹槽。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

实施例一：上均温板1与下均温板2均为长110mm、宽110mm、厚1mm的盖板，其四周边缘为高4mm，宽8mm的凸台。均温板上盖板与均温板下盖板的材质为铝。

一种均温板焊接方法，包括如下步骤：

步骤一：制备四周边缘有凸台结构的均温板上盖板；

步骤二：制备四周边缘有凹槽结构的均温板下盖板；

步骤三：将均温板上盖板及均温板下盖板进行焊前清理；

步骤四：选取锌铝钎粉，在均温板下盖板四周边缘及三角形槽内填入钎粉；

步骤五：将上下盖板对准并使用夹具进行装夹固定；

步骤六：使用电磁加热的加热装置，对均温板上下盖板的四周边缘进行加热；步骤七：对均温板进行焊接边缘处理和焊后泄漏检验。

上述步骤中，均温板上盖板1和下盖板2的材质是铝，制备均温板上盖板1时，在其四周边缘切割出两条宽2mm，深1.5mm的三角形凸台11。制备均温板下盖板2时，在其四周边缘刻出两条宽2mm，深2mm的三角形凹槽22。均温板上盖板的三角形凸台11与下盖板的三角形凹槽22对齐且分别在上盖板1和下盖板2边缘均匀分布。

使用电磁加热时，焊接电流450-550a，加热时间50-70s，加热温度440-460℃。焊接时，均温板3位置固定，移动电磁加热装置4对均温板3的一边进行加热。一边的加热完成后，移动电磁加热装置4至均温板3的下一边继续进行加热。电磁加热时，喷嘴5对准均温板3的加热部位吹保护气体氩气，并根据电磁加热装置4的移动作同步移动。

使用本发明的方法进行制作铝均温板时，首先，将铝均温板上盖板1和下盖板2备好，在铝均温板上盖板1四周边缘切割出两条宽2mm，深1.5mm的三角形凸台11，在铝均温板下盖板2四周边缘刻两条宽2mm，深2mm的三角形凹槽22，要求铝均温板上盖板1的三角形凸台11与下盖板2的三角形凹槽22对齐且分别在上盖板1和下盖板2边缘均匀分布，仔细清除上盖板1和下盖板2的表面氧化物、油脂、脏物等，用丙酮清洗铝均温板上盖板1和下盖板2，去除表面油脂，用压缩氮气将铝均温板上盖板1和下盖板2吹干。然后用酒精清洗铝均温板上盖板1和下盖板2，去除表面杂质，用压缩氮气将铝均温板上盖板1和下盖板2吹干。选取锌铝钎粉，把钎粉均匀地填在下盖板2四周边缘及三角形槽内22之后，将上盖板1和下盖板2对准压合。凸台11与凹槽22结构，能够使得铝均温板上盖板1和下盖板2更容易对齐，操作过程中不易易位。凸台11与凹槽22间留有的空隙用于填充钎粉，使得钎粉填充相对均匀，铝均温板四周都能较好地避免泄漏。再利用夹具将上盖板1和下盖板2固定并压紧，使用电磁加热的加热装置进行加热。焊接电流450-550a，加热时间50-70s，加热温度440-460℃。焊接时，铝均温板3位置固定，移动电磁加热装置4对铝均温板3的一边进行加热。一边的加热完成后，移动电磁加热装置4至铝均温板3的下一边继续进行加热。这样对四周进行局部加热，使得铝均温板3在焊接过程中不容易变形。电磁加热时，喷嘴5对准铝均温板3的加热部位吹保护气体氩气，并根据电磁加热装置4的移动作同步移动，以防止铝均温板3在焊接过程中被氧化。最后，对焊好的铝均温板进行焊接边缘处理，使用氦气测漏仪进行焊后气密检验，就可以得到密封性更好的铝均温板。

实施例二：上均温板1与下均温板2均为长120mm、宽120mm、厚1mm的盖板，其四周边缘为高5mm，宽10mm的凸台。均温板上盖板与均温板下盖板的材质为铜。

一种均温板焊接方法，包括如下步骤：

步骤一：制备四周边缘有凸台结构的均温板上盖板；

步骤二：制备四周边缘有凹槽结构的均温板下盖板；

步骤三：将均温板上盖板及均温板下盖板进行焊前清理；

步骤四：选取锌铝钎粉，在均温板下盖板四周边缘及三角形槽内填入钎粉；

步骤五：将上下盖板对准并使用夹具进行装夹固定；

步骤六：使用电磁加热的加热装置，对均温板上下盖板的四周边缘进行加热；步骤七：对均温板进行焊接边缘处理和焊后泄漏检验。

上述步骤中，制备均温板上盖板1时，在其四周边缘切割出两条宽2.5mm，深2mm的三角形凸台11。制备均温板下盖板2时，在其四周边缘刻出两条宽2.5mm，深2.5mm的三角形凹槽22。均温板上盖板的三角形凸台11与下盖板的三角形凹槽22对齐且分别在上盖板1和下盖板2边缘均匀分布。使用电磁加热时，焊接电流500-550a，加热时间150-200s，加热温度670-700℃。焊接时，均温板3位置固定，移动电磁加热装置4对均温板3的一边进行加热。一边的加热完成后，移动电磁加热装置4至均温板3的下一边继续进行加热。电磁加热时，喷嘴5对准均温板3的加热部位吹保护气体氩气，并根据电磁加热装置4的移动作同步移动。

使用本发明的方法进行制作铜均温板时，首先，将铜均温板上盖板1和下盖板2备好，在铜均温板上盖板1四周边缘切割出两条宽2.5mm，深2mm的三角形凸台11，在铜均温板下盖板2四周边缘刻两条宽2.5mm，深2.5mm的三角形凹槽22，要求铜均温板上盖板1的三角形凸台11与下盖板2的三角形凹槽22对齐且分别在上盖板1和下盖板2边缘均匀分布。仔细清除上盖板1和下盖板2的表面氧化物、油脂、脏物等，用丙酮清洗铜均温板上盖板1和下盖板2，去除表面油脂，用压缩氮气将铜均温板上盖板1和下盖板2吹干。然后用酒精清洗铜均温板上盖板1和下盖板2，去除表面杂质，用压缩氮气将铜均温板上盖板1和下盖板2吹干。选取银钎粉，把钎粉均匀地填在下盖板2四周边缘及三角形槽内22之后，将上盖板1和下盖板2对准压合。凸台11与凹槽22结构，能够使得铜均温板上盖板1和下盖板2更容易对齐，操作过程中不易易位。凸台11与凹槽22间留有的空隙用于填充钎粉，使得钎粉填充相对均匀，铜均温板四周都能较好地避免泄漏。再利用夹具将上盖板1和下盖板2固定并压紧，使用电磁加热的加热装置进行加热。焊接电流500-550a，加热时间150-200s，加热温度670-700℃。焊接时，铜均温板3位置固定，移动电磁加热装置4对铜均温板3的一边进行加热。一边的加热完成后，移动电磁加热装置4至铜均温板3的下一边继续进行加热。这样对四周进行局部加热，使得铜均温板3在焊接过程中不容易变形。电磁加热时，喷嘴5对准铜均温板3的加热部位吹保护气体氩气，并根据电磁加热装置4的移动作同步移动，以防止铜均温板3在焊接过程中被氧化。最后，对焊好的铜均温板进行焊接边缘处理，使用氦气测漏仪进行焊后气密检验，就可以得到密封性更好的铜均温板。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。