本发明涉及焊接方法技术领域，尤其是涉及一种用于散热器类产品的复合连接方法。
背景技术：
由于铝合金材料导热性能优良、比强度高、价格低廉等优势，铝质水冷散热器在高密度散热场合中应用越来越广泛。
搅拌摩擦焊是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源，其是由一个圆柱体或其他形状(如带螺纹圆柱体)的搅拌针伸入工件的接缝处，通过焊头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接的。
搅拌摩擦焊在焊接常用铝材时，具有密封性好、强度高、质量稳定等优点，常被用于铝质散热器的密封焊接。但是随着应用环境要求的提高，水冷散热器需具有更高的散热效率、更小的体积、更密集的水道分布。现阶段的搅拌摩擦焊技术就遇到了一系列难题，主要是焊缝采用对搭接形式，在对接面形成搅拌摩擦焊缝，但搭接面存在盲缝，易导致循环水对焊缝的腐蚀，如果对搭接面进行焊接，易造成工艺台阶塌陷，影响焊缝质量；另外在搅拌摩擦焊之前需要对盖板进行紧固，防止在焊接过程中变形翘曲，影响焊接质量；对于在水道内预填充挥发性材料的相变散热器，搅拌摩擦焊接过程中高温会导致填充物质挥发，影响产品性能和焊缝质量，需要焊前将腔体封堵；一些水道排布较为密集的水冷散热器，相邻水道之间距离较窄，无法满足台阶宽度要求，搅拌摩擦焊接易出现台阶塌陷等缺陷。
孙占国等公开了一种焊接方法(cn201610952140.8)，是采用搭接焊缝的形式，将焊接件之间放置密封剂，在焊接件上进行搅拌摩擦焊，利用搅拌摩擦焊热量将密封剂熔化，密封剂将焊接件之间润湿，并与熔化的焊接件之间相互溶解，填充两者之间的焊接间隙，冷却后形成有效焊接，消除了搅拌摩擦焊未焊的盲缝，提高了焊缝的抗腐蚀性能和力学性能。
汤化伟等公开了一种搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接方法(cn201610728247.4)，利用锁底结构的底板和盖板，将钎料填充于底板与盖板装配后的搭接面装配间隙，采用搅拌摩擦焊方法对底板与盖板的对接面进行焊接，利用搅拌摩擦焊的热量将钎料熔化，钎料熔化后润湿、填充底板与盖板之间的搭接面装配间隙，解决了锁底结构搅拌摩擦焊搭接面无法焊接的问题；但上述方法焊接过程中的热量和压力需严格控制，防止因压力过大导致钎料被挤入水道空腔内，而热量过低会造成钎料熔化不完全，影响连接强度。
本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：在搅拌摩擦焊前无法对水道进行密封；在焊接过程中需要对盖板进行压紧，防止焊接过程中翘曲变形，对工装要求高的问题；随着水冷散热器结构越来越紧凑，水道越来越密集，要求工艺台阶越来越窄，密封性和焊缝强度要求越来越高，单纯使用搅拌摩擦焊接方法较为困难。如何获得一种既可提高焊缝密封性和焊缝强度，又可降低工装要求的散热器类产品的连接方法，成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种用于散热器类产品的复合连接方法，以解决现有技术中存在的散热器内部空腔密封性差，对搅拌摩擦焊工装要求高的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
一种用于散热器类产品的复合连接方法，用于连接基板加盖板形式的散热器，包括以下步骤：
s1：所述散热器包括基板和盖板，所述基板上设有工艺台阶，将基板和盖板的焊缝位置清洗干净；
s2：将金属用合成胶粘剂涂覆在整条所述焊缝对应的所述基板的工艺台阶上；
s3：盖上所述盖板，并施加压力，使胶水固化，所述盖板与所述基板粘连牢固；
s4：在所述基板与所述盖板的对接面进行搅拌摩擦焊接，完成对所述焊缝的密封焊接，形成搅拌摩擦焊与胶接复合连接接头。
优选的，所述工艺台阶与散热器空腔形成倒立的“凸”字型。
优选的，所述工艺台阶的宽度为2mm-4mm。
优选的，在步骤s2中，所述金属用合成胶粘剂的涂覆厚度为0.1mm-0.3mm。
优选的，粘连后，所述盖板上表面与所述基板上表面的高度差≤0.3mm。
优选的，在步骤s4中，所述搅拌摩擦焊的焊接深度为2mm-5mm。
优选的，在步骤s4中，所述对接面形成第一焊缝和第二焊缝，所述第一焊缝和所述第二焊缝的宽度均为2mm-6mm。
优选的，对于u型循环水道散热器，在步骤s1和s2之间还包括步骤s1'：将所述基板的所述工艺台阶与所述盖板之间的焊缝作为内部焊缝，使用胶接进行连接。
优选的，对于蛇形循环水道散热器，在步骤s1和s2之间还包括步骤s1”：将相邻水道之间的所述基板与所述盖板之间作为内部焊缝，并采用胶接将所述基板的工艺台阶与所述盖板之间连接。
优选的，对于相变散热器，在步骤s1和s2之间还包括步骤s1”还包括，将相变散热介质预填充于散热器空腔中；其中，胶接可以阻挡相变散热介质在搅拌摩擦焊接过程中挥发或熔化流出。
本发明提供的一种用于散热器类产品的复合连接方法，与现有技术相比，具有如下有益效果：
采用搅拌摩擦焊和胶接复合使用的连接方法，将散热器盖板与基板设计成对搭接接头形式，其中对接面采用搅拌摩擦焊连接，搭接面采用胶接连接，两者共同作用，形成对搭接的搅拌摩擦焊和胶接的复合接头；此连接方法可以实现在搅拌摩擦焊前对散热器内部腔体进行密封，防止腔体内部物质受热挥发和熔化流出；在胶接的作用下，盖板可以紧密的粘附在基板上，在搅拌摩擦焊接过程中无需对盖板进行压紧，大大降低了工装要求；在搭接面增加胶接接头，可减小循环液体或相变介质对盖板与工艺台阶之间的盲缝和搅拌摩擦焊缝的腐蚀，从而延长散热器的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明散热器搅拌摩擦焊与胶接复合连接接头示意图；
图2是u形循环水道散热器搅拌摩擦焊与胶接复合连接示意图；
图3是图2中a-a面的剖面图；
图4是蛇形循环水道散热器搅拌摩擦焊与胶接复合连接示意图；
图5是图4中a-a面的剖面图。
图中1、基板；2、盖板；3、循环水道；4、搅拌摩擦焊缝；5、胶接部位；6、进出水口；7、工艺台阶。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种用于散热器类产品的复合连接方法，用于连接基板加盖板形式的散热器，其特征在于，包括以下步骤：
s1：散热器包括基板1和盖板2，基板1上设有工艺台阶7，将基板1和盖板2的焊缝位置清洗干净；
s2：将金属用合成胶粘剂涂覆在整条所述焊缝对应的基板的工艺台阶7上；
s3：盖上盖板2，并施加压力，使胶水固化，盖板2与基板1粘连牢固；
s4：在基板1与盖板2的对接面进行搅拌摩擦焊接，完成对焊缝的密封焊接，形成搅拌摩擦焊与胶接复合连接接头。
将散热器加工出工艺台阶，使盖板2与基板1形成对搭接的连接形式；在基板的工艺台阶上，涂覆金属用合成胶粘剂，将盖板2装配在基板上，并且在盖板表面施加一定的压力，采用搅拌摩擦焊的方法对基板与盖板的对接面进行焊接，形成搅拌摩擦焊和胶接的复合焊缝；搅拌摩擦焊和胶接的复合连接技术，提高了焊缝的密封性、抗腐蚀性和焊缝强度，可一定程度上降低焊接深度，降低了焊接过程中对工装压紧的要求，增加了散热器的的承压能力，提高了散热效率；在搅拌摩擦焊接之前用胶接技术进行密封，可防止空腔内物质在搅拌摩擦焊接过程中挥发或熔化对散热性能和焊缝质量的影响。
作为较佳的实施方式，在步骤s1中，工艺台阶7与散热器空腔形成倒立的“凸”字型；散热器空腔内可盛装循环水形成水冷散热器或盛装相变散热介质形成相变散热器；为了使胶粘剂将基板1和盖板2牢固粘贴，需要工艺台阶具有一定的宽度，较为优选的，上述工艺台阶的宽度为2mm-4mm。
作为可选的实施方式，在步骤s2中，金属用合成胶粘剂的涂覆厚度为0.1mm-0.3mm，其中，胶粘剂的厚度并不仅限于上述范围，以散热器接头强度为基准进行调整且以将基板1与盖板2牢固结合为目的，与搅拌摩擦焊焊接接头配合达到所需的强度为准。
作为可选的实施方式，在步骤s2中，盖板2上表面与基板上表面的高度差≤0.3mm；在加工过程中，基板1与盖板2之间的台阶上需要涂覆胶粘剂，将盖板2粘在基板1上后，基板1的上表面与盖板2的上表面高度差满足上述要求即可，并不限于两个上表面的齐平。
作为可选的实施方式，在所述步骤s3中，搅拌摩擦焊缝4的深度为2mm-5mm；由于搅拌摩擦焊与胶接的方式相结合，可适当降低搅拌摩擦焊缝4的深度，利用胶接和搅拌摩擦焊接共同作用达到较高的接头强度；采用上述复合连接技术相较于单一搅拌摩擦焊焊接技术可使搅拌摩擦焊缝4深度降低约1mm-2mm。
作为可选的实施方式，在步骤s3中，对接面形成第一焊缝和第二焊缝，第一焊缝和所述第二焊缝的宽度为2mm-6mm。
针对不同的散热器，本发明具体实施方式部分提供了以下几种实施例：
实施例1
参照图1，图1是本发明散热器搅拌摩擦焊与胶接复合连接接头示意图；此图为水冷散热器部分水道部位横截面，图中基板1和盖板2之间为对搭接结构，基板1上有工艺台阶；本实施方式方法由以下步骤完成：步骤一：将水冷散热器加工成基板和盖板形式，基板1加工出工艺台阶7，将焊缝位置清洗干净；步骤二：将金属用合成胶粘剂涂覆在整条焊缝的工艺台阶7上，盖上盖板，并施加一定压力，使胶水固化，盖板2与基板1粘连牢固；步骤三：在基板1与盖板2的对接面进行搅拌摩擦焊接，完成对水道焊缝的密封焊接，形成搅拌摩擦焊与胶接复合焊缝。
实施例2
参照图2和图3，图2是u形循环水道散热器搅拌摩擦焊与胶接复合连接示意图，图3是图2中a-a面的剖面图；图2中，循环水经由进水口6进入u形循环水道；针对此基台宽度较窄，无法加工出足够宽度的工艺台阶进行搅拌摩擦焊。因内部基台与盖板的接头强度要求不高，对产品密封性没有本质影响，因此可将此基台与盖板之间的焊缝作为内部焊缝，仅使用胶接进行连接，如图3所示，形成胶接部位5，可起到引导水道内液体流动方向的作用，防止从水道台阶与盖板之间串流和盖板变形；外部基板与盖板搭接的位置形成搅拌摩擦焊缝4，如图3所示，形成第一焊缝和第二焊缝。其他与实施例1相同。
实施例3
参照图4和图5，图4是蛇形循环水道散热器搅拌摩擦焊与胶接复合连接示意图，图5是图4中a-a面的剖面图；图4中，循环水经由进水口6进入蛇形循环水道；将水冷散热器分为基板和盖板加工成型，但由于相邻水道之间的距离较窄，无法满足工艺台阶7尺寸要求，因此将相邻水道之间的基台与盖板之间设计为搭接结构，采用胶接技术将基台与盖板之间连接，如图5所示，形成多个胶接部位5，起到阻隔循环水在基台1与盖板2之间串流，防止盖板在搅拌摩擦焊接过程中翘曲变形。在周圈焊缝的工艺台阶7面也进行胶接结合，可提高焊缝强度。外部基板与盖板搭接的位置形成搅拌摩擦焊缝4，如图5所示，形成第一焊缝和第二焊缝。其他与实施例1相同。
实施例4
仍然参照图1，与实施例1的不同之处在于，散热器空腔中不再填充循环水，取消进出水口，对于相变散热器，在步骤s1之后，将相变散热介质填充于散热器空腔中。
针对水道内部空腔预先填充易熔化或易挥发的固体、液体气体的相变散热器，为了防止填充金属受热流出或液体挥发，本实施例中先将相变散热介质填充于散热器空腔中，再将胶粘剂涂覆在工艺台阶7上，完成粘结过程。这样空腔内的填充物将在搅拌摩擦焊接过程处于密封状态，避免液体挥发和低熔点金属熔化对焊缝的污染和对焊接质量的影响。其他与具体实施例1相同。
本发明在搅拌摩擦焊的基础上，配合使用胶接技术，可提高散热器水道密封性和承压能力，减小循环液体对盲缝处焊缝的腐蚀，并且在一定范围内减小台阶宽度，提高水道体积和水道的排布密度，提高散热性能，且结构简单，操作简便，成本低廉。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。