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复杂轮廓水冷板焊接 |
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新能源汽车的电池冷却系统主要包括电池、电池冷却器和水冷板等重要部件，是新能源汽车热管理系统的重要组成部件。新能源汽车水冷板部件在承重和耐腐蚀的环境和条件下使用，对材料的强度和耐腐蚀性有较高的要求。
部分简单的大流量低流阻压降要求的并联水路的水冷板，也可采用摩擦焊接技术（FSW）实现，这是因为采用型材作为并联水道实现散热要求，焊接的轨迹为横平竖直，易于操作。特别适合小批量的生产。对于大功率水冷板技术，特别是小流量，高压降的水冷板设计结构复杂，焊接轨迹不易控制，只能采用真空钎焊技术才能有保障。
因为FSW不能实现每个流道鳍片都能和冷板的上下两个面实体连接，只能在大跨度的地方焊接。必然造成受流体内力而持续承受机械应力，长期使用有潜在的散热面成拱形的可能。并且没有焊实的地方容易串水，形成流量流阻不均。
水冷板采用搅拌摩擦焊工艺，使水道设计更自由，密封可靠性更好，同时可以采用硬质阳极表面处理。搅拌摩擦焊是一种在机械力和摩擦热作用下的固相连接方法。搅拌摩擦焊过程中，一个柱形带特殊轴肩和针凸的搅拌头旋转着缓慢插入被焊接工件，搅拌头和被焊接材料之间的摩擦剪切阻力产生了摩擦热，使搅拌头邻近区域的材料热塑化（焊接温度一般不会达到和超过被焊接材料的熔点)，当搅拌头旋转着向前移动时，热塑化的金属材料从搅拌头的向后沿转移，并且在搅拌头轴肩与工件表层摩擦产热和锻压共同作用下，形成致密固相连接接头。
技术特点:1、焊缝中无熔焊气孔缺陷，无元素烧损，无热裂纹，从来无泄漏的高可靠性;
2、无凝固时元素和组织的偏析，焊接区显微组织各向同性，无焊缝余高;
3、焊接工艺简单，属于不添加焊剂型焊接:无需填丝，无需开坡口，无需焊前处理，无需保护气;
4、加工过程环保，无光与气污染;
5、焊区收缩小，变形小;
6、由于设备成本较高，目前加工成本较高，同时对技术工人的熟练程度要求高。
目前，工业上常见的水冷散热器产品有水冷板、水冷壳体、水冷箱体等，其产品结构和散热原理如下：将流道结构的基板与盖板贴合，采用搅拌摩擦焊工艺焊接形成密封腔体，腔体流道设进出口水嘴，连接输水管与输送泵，通过水循环流动快速将热量扩散到整体水冷板，避免热源聚集，继以控制产品的工作温度。
