用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺的制作方法

本发明涉及铜和铝材料焊接，具体涉及用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺。

背景技术：

1、电子芯片降温液冷板是通过铜、铝等高导热金属制成的冷板，将芯片等发热元器件的热量间接传递给封闭在循环管路中的冷却液体，冷却液带走热量，并将其传递到侧回路，通过冷却系统进行冷却，最后将热量排出系统。

2、铜和铝材料焊接是一种将两种不同金属材料通过焊接工艺连接起来的技术，由于铜和铝的物理和化学性质差异较大，由于熔点、热膨胀系数不同，导致直接焊接的难度大，往往采用钎焊的方式进行连接，在实际焊接时，由于钎焊接头强度较低，耐热能力比较差导致在使用时存在冷却液泄漏的情况发生，为此提出用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为解决由于钎焊接头强度较低，耐热能力比较差，导致在使用时存在冷却液泄漏的情况发生的问题，本发明提供了用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，包括以下步骤；

4、步骤1：采用化油器清洗剂对待焊接铜件和铝件焊接点表面进行擦拭，使其表面清洁、无油污、污附着污；

5、步骤2：采用材料去除法，通过化油器清洗剂对待焊接铜件和铝件结合处氧化层进行除去，使待焊接铜件和铝件结合处无氧化层；

6、步骤3：将待焊接铜件和铝件进行结合，结合处采用s形曲面异性的贴合方式搭接；

7、步骤4：使用旋转摩擦焊机，对铜件和铝件的接合面进行摩擦升温，使两种材料融合；

8、步骤5：摩擦焊接同时采用摩擦头对铜件和铝件之间的焊缝进行按压摩擦；

9、步骤6：对铝铜材料焊接后形成的腔体进行耐水压力测试。

10、进一步地，所述待焊接的铜件和铝件均进行表面处理氧化。

11、进一步地，所述搅拌旋转速度为800-1400r/min，焊接速度为20-80mm/min，搅拌针倾角为1.5-3.0度，搅拌针偏移量为0-1.5mm。

12、进一步地，所述按压摩擦过程中按压力为压力50-70kn，按压深度为4-6mm。

13、进一步地，所述耐水压力测试过程中水的压力值为1.8-2.5兆帕。

14、进一步地，所述待焊接铜件和铝件之间的缝隙为0.015-0.05mm。

15、进一步地，所述铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺还包括步骤7：对耐压测试完成后的铝铜材料焊接缝飞边进行修剪。

16、进一步地，所述铜件和铝件的接合面在焊接时，温度控制在1100-1400度。

17、进一步地，所述铜件放置在材料塑性流动的返回侧，铝件放置在材料流动的前进侧。

18、本发明的有益效果如下：

19、本发明通过摩擦焊机对铝件和铜件进行直接焊接，提高接头连接强度同时增加接头的耐热能力，避免使用钎焊进行连接，避免在使用时由于钎焊接头强度较低，耐热能力比较差，导致在使用时存在冷却液泄漏的情况发生。

20、通过铝件和铜件的直接焊接，从而减少焊接过程中的操作步骤，缩短焊接的整体时间，同时避免钎焊焊接过程中形成脆性的金属间化合物，确保接头的延性和韧性，进一步确保焊接接头在使用时的稳定。

技术特征：

1.用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤；

2.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述待焊接的铜件和铝件均进行表面处理氧化。

3.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述搅拌旋转速度为800-1400r/min，焊接速度为20-80mm/min，搅拌针倾角为1.5-3.0度，搅拌针偏移量为0-1.5mm。

4.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述按压摩擦过程中按压力为压力50-70kn，按压深度为4-6mm。

5.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述耐水压力测试过程中水的压力值为1.8-2.5兆帕。

6.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述待焊接铜件和铝件之间的缝隙为0.015-0.05mm。

7.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺还包括步骤7：对耐压测试完成后的铝铜材料焊接缝飞边进行修剪。

8.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述铜件和铝件的接合面在焊接时，温度控制在1100-1400度。

9.根据权利要求1所述的用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，其特征在于，所述铜件放置在材料塑性流动的返回侧，铝件放置在材料流动的前进侧。

技术总结
本发明公开了用于电子芯片降温液冷板加工的铜和铝材料表面氧化处理后焊接工艺，涉及铜和铝材料焊接技术领域。包括以下步骤；采用化油器清洗剂对待焊接铜件和铝件焊接点表面进行擦拭，使其表面清洁、无油污、污附着污；采用材料去除法，通过化油器清洗剂对待焊接铜件和铝件结合处氧化层进行除去，使待焊接铜件和铝件结合处无氧化层；将待焊接铜件和铝件进行结合，结合处采用S形曲面异性的贴合方式搭接。本发明通过摩擦焊机对铝件和铜件进行直接焊接，提高接头连接强度同时增加接头的耐热能力，避免使用钎焊进行连接，避免在使用时由于钎焊接头强度较低，耐热能力比较差，导致在使用时存在冷却液泄漏的情况发生。

技术研发人员：王丽彩,多如意,沈立伟,张谦,吴姿琰,许仕磊,史文芹,张佳欣,武清娟
受保护的技术使用者：石家庄诚厚精密电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23