散热器炉中钎焊工艺研究

摘要

汽车发动机作为汽车的核心部件正朝着大功率方向发展,随着发动机动力性能的提高,产热量也随之提升。汽车散热器作为汽车发动机冷却系统中的重要部件,其各个组件的制造工艺、性能、生产过程的完善越来越多的受到关注。随着汽车制造业的发展,散热器需求量也在日益增大,并向着轻型、高效、经济的方向发展。
　　汽车散热器水室与主片的连接是散热器生产过程中的重要工序。散热器水室与主片连接的质量直接影响散热器的气密性、耐压性能等。传统的方法是利用TIG焊接,将散热器水室与主片焊在一起,但该种方法生产效率较低。本文采用炉中钎焊的方法,将散热器水室、主片和散热器芯体进行装配后整体钎焊,省去了单独对水室与主片TIG焊接的工序;通过数值模拟的方法初步确定最佳的炉中钎焊工艺参数,缩短了生产中对炉中钎焊工艺参数反复调试的周期;通过分析钎焊规范,优化工艺参数,提高了生产效率,降低生产成本。
　　本文采用数值模拟与实验相结合的方法,对散热器水室与主片炉中钎焊的工艺进行优化。通过分析炉中钎焊的传热过程并结合实际生产的条件,建立散热器水室与主片炉中钎焊的三维传热模型,利用ANSYS有限元分析软件对散热器水室与主片炉中钎焊温度场进行模拟,对比分析钎缝处节点模拟出的热循环曲线与实测的温度曲线,两条曲线能够很好的吻合,验证了计算模型的准确性。
　　本文的炉中钎焊实验是在重庆某制冷设备公司完成的,根据数值模拟确定的参数对现场进行调试,对比观察不同工艺参数下获得的钎缝外观和微观组织,并通过水压试验,气密性检测和SWAAT海水盐雾腐蚀试验对产品进行性能测试,对比不同产品的气密性。
　　通过研究炉中钎焊过程中的网带速度,分析了保温时间对散热器水室与主片钎焊接头微观组织的影响。根据实验和模拟的结果,制定了散热器水室与主片炉中钎焊的优化方案:钎焊加热段网带速度为820mm/min,钎焊加热段六个分区的温度依次设定为595℃,600℃,610℃,615℃,620℃,615℃。优化方案运用于散热器的实际生产中,生产出的产品质检合格。提高了该型号散热器整体的生产效率,同时也进一步证实了模拟对工艺的可行性指导。