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真空钎焊水冷散热器工作原理及加工过程

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发表时间:2021-04-27 13:03

一、加工程序

1.焊前准备

1.1原材料检验

a.核对物料为工艺要求物料规格尺寸。

b.材料表面无明显的磕碰划伤等缺陷。

c.铝板表面翘曲变形量符合工艺要求。

d.焊片表面无明显挂手感的划痕、无磕碰,无油污、无氧化层。

e.焊片用多少清洗多少,不可一次清洗大量焊片而长时间放置不用。

f.焊片所含钎料描述;

焊片含料比例

t1.2含钎料图列说明

1) t1.2钎料上下各10%±1

2) t0.8钎料上下各12%±1

3) t0.6钎料上下各15%±1

4) t0.45钎料上下各15%±1

5) t0.3钎料上下各15%±1

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2 修毛刺、清洗、烘干、抛光去氧化层、外观检测

2.1产品去除毛刺:

a.使用刀片清理干净流道边缘、拐角及表面毛刺,要求各处圆滑无毛刺。

2.2清洗

a.清洗根据《散热器清洗操作规程》 V-HSZ-27 文件执行操作。

修毛刺

清洗

抛光去氧化层

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2.3烘干

a.烘干根据《散热器烘箱操作规程》 V-HSZ-29 文件执行操作。

2.4抛光去氧化层

a.抛光根据《散热器抛光操作规程》 V-HSZ-30 文件执行操作。

2.5焊接工装的准备工作

a.检查工装(上、下压板、不锈钢管、锁紧件、高温弹簧等)是否有油污,水渍、灰尘等其他杂物。

b.检查工装是否有变形:上、下压板平面度≤0.2mm,不锈钢方管厚度误差≤0.15mm.

c.依据产品尺寸选择合适尺寸的钎焊工装,原则上工装尺寸稍大于产品尺寸;

d.不锈钢方管规格推荐使用2*25*50、2*20*40,同一批次焊接产品使用同一种规格钢管。

e.检查工装表面干净,无残留的钎焊料。

上、下工装

方管

      螺栓

高温弹簧、垫块

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2.6真空钎焊炉焊前检查

a.检查各电连接头是否紧固;

b.检查冷却水系统水压是否稳定0.1Mpa~0.4Mpa;

c.检查炉体内部是否清洁、干燥;

d.检查加热带是否有搭接、断裂、等现象;

e.检查热电偶是否有断裂、裂纹,连接松动等现象;

水系统水压表

炉体检查

    加热带检查

热电偶检查

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3.焊接工艺

3.1焊接装配

a.焊片、水冷板主体、水冷板盖板的装配注意四周对齐。

b.多层叠放产品时产品层间垫一排不锈钢方管,叠放总高度≤900mm(大炉)、≤550mm(小炉);

c.组装时发现铝板焊接面有局部表面轻微不合格,可用无尘布蘸酒精或用百洁布擦除,再用热吹风机吹干净产品,再判定是否合格,合格后放行。

d.检查产品叠放后,确保焊接面完全接触后,把上工装盖上;

e.用不锈钢螺栓与高温弹簧把上下工装固定,紧螺栓时依次对角紧,避免受力不均,保证弹簧高度相同,受力均匀,最终使用卷尺测量方法,从工装下压板上表面到上压板下表面测量锁紧后高度相同。(上工装下表面为:如图所示装配状态的下表面)

f. 检查装配不锈钢方管、焊接工件、工装有无松动。如有松动,需排除松动(如加厚不锈钢垫片、加紧固定螺栓等)直至无松动为止。

g.产品装配完成之后要立即放进真空炉内抽真空保存,切忌长时间放置在空气中。

紧固螺杆

高温弹簧

水冷板


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3.2.备操作工作流程

3.2.1开始工作前的注意事项

在操作该设备之前,确保水、电、气正常。送电后确保无故障报警,设好工艺参数后,方可操作设备。在自动过程中如遇到故障,故障恢复后要求手动执行未结束的动作

3.2.2入炉操作:

a.用电动叉车将装配件托起,直至下压板底部高出下加热带30mm左右,装配件保持在炉膛中间位置(目视),缓慢地将装配件推入炉膛。电动叉车工作期间周边1米内严禁其他人员活动。

b.对入炉件进行微调,使装配件居于炉膛的前后、左右中心位置。

3.2.3安置工件测温偶:

a.将热电偶分别放置到产品的上、中、下三个部位,从水嘴口插入至产品的中心。以7308G060产品为例,放置位置如图所示(●标识处):


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b.避免对热电偶过度弯曲。

c.避免热电偶和真空炉内的加热带接触,以免引起短路。

d.热电偶需使用金属丝在炉内固定好,以免钎焊过程中移动,滑落。

e.热电偶接触工件较厚位置,切忌不要接触焊片或者流道侧壁,避免焊片熔化后流到测温偶上,冷却后导致测温偶断裂。

f.将炉门关闭,检查炉门与炉膛是否贴合好,拧好炉门扳手。

g.关闭放气阀门。

入炉

关闭放气阀门(关闭后阀为灰色状态)

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5.3.2.4真空钎焊操作规程

a.对产品进行抽真空,当真空度达到10-2Pa时开始升温。

b.升温到260℃时,真空度需达到5E-3Pa,并保证钎焊后续的整个加热过程中的真空度都小于5E-3Pa。

c.升温时控制升温速度,升温至380℃时,并适当保温,要求炉温高于工件温度不得超过100℃。

d.温差达到要求后升温速度放缓至480℃,保温一小时,保温至炉温与工件温度温差不超过20℃。

e.温差达到要求后升温速度放缓至540℃,保温至炉温与工件温度温差不超过10℃。

f.温差达到要求后升温速度放缓至580℃,保温至工件温度达到560℃,在此温度继续保温30分钟。

g.升温速度放缓,炉温到达600℃需用20分钟,当工件温度达到590℃时,保温10-12分钟,关闭加热。

h.产品随炉冷却到炉温低于300℃即可出炉。

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3.2.5焊接出炉操作

a.产品随炉冷却到工件温度低于300℃即可出炉。

b.打开放气阀门,等待约7-10分钟,直到听不到气流声,这时炉膛内外气压相等。

c.拧开炉门扳手,打开炉门,注意炉内温度高,不要用身体直接接触工件,并加以标识;

d.携带高温手套拆除产品上的测温偶,并将测温偶固定在炉内指定位置。

e.用升降车把工装和产品取出,关闭炉门。

f.关闭放气阀,炉内抽真空到10-2Pa,关闭控制器及电源。

g.产品冷却到安全温度(低于60℃),即可从工装上拆下。

打开放气阀门(打开后阀为绿色状态)

出炉

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二、真空钎焊炉的保养

1.旋片泵的维护与保养

a.注意油位,油位一泵体正常运转时油标中心为准,油标低于中心时需加油。

b.换油时,禁止与其他油类混合跟换指定的真空泵油。

2.罗茨泵的维护与保养

a.保持泵体内清洁干燥。

b.保持泵体的各个部位润滑,若润滑油不清洁需及时更换。

3.扩散泵的维护与保养

a.扩散泵工作过程中必须保证冷却水畅通,停止加热后必须保持泵体内工作液完全冷却后关闭冷却水。

b.扩散泵工作停止工作时,泵体内需保持真空状态。以免泵油劣化,被抽气体应是干燥、无油污、无其他微颗粒杂质气体。

c.扩散泵不用时应处于真空状态,以免泵油污染或者腐蚀。并将冷却水套内的水处理干净。

d.扩散泵长期使用会其性能将变弱,应定期检修,查看泵油是否减少或氧化,按照相关要求进行更换或保养。

旋片泵

罗茨泵

         扩散泵

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4.炉体及其他部件的维护与保养

a.炉子及控制柜经常擦拭,期间切断电源及压缩空气。

b.炉内清理,保持真空炉清洁、无灰尘,需不定期用无水酒精或者丙酮擦拭,并使其干燥。

c.焊接过程中检查炉体、扩散泵、除镁器及其他真空泵的外表温度,温度过高时应检查冷却管路是否堵塞,并及时清理。

d.密封部件的检查应用无水酒精或丙酮擦拭干净后,待其干燥后,涂上真空脂再安装上。

e.真空炉清理完炉内杂物、灰尘等后,再使用吸尘器清理真空炉加热带、连接带处及炉体其它部位。(注:下图为重点清理的位置,清理保养时注意。)

加热带

连接带

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f.设备科协助定期检查外炉壁与加热带之间的绝缘阻值,使用万用表一端接触经过砂纸打磨光亮的加热带,另一端接触加热炉外壁,测量钎焊炉该区域的电阻值,其值不小于100Ω,当小于100Ω时认真检查电热元件、绝缘件、电极与隔热屏的电阻值,及时排除故障再开炉;V-356检查六个区,V-587检查十个区。

三、制定散热器产品焊片,盖板,主体,标准化;

1.散热器盖板非加工产品标准化工序为;下料,清洗,烘干,抛光。

2.散热器焊片非加工产品标准化工序为;下料,无尘布,酒精擦拭产品表面无油污。

3.散热器主体加工后产品标准化工序为;下料,清洗,烘干,抛光。

4.适用范围;此流程指针对真空钎焊前产品,标准化。

5.制定标准化工序目的:散热器真空钎焊前工艺标准化,针对不用机加工盖板及焊片,图纸中不在绘制,只在BOM中制定下料尺寸,主体图指标注尺寸,标准化工序


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