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提升民族制造水平 突破国外技术垄断

日期:2016-07-20供稿:产品发展事业部 王怡嵩

2016年7月,经过3个多月的努力,北京赛福斯特技术有限公司为国内某靶材制造企业成功开发了大规格搅拌摩擦焊铜合金水冷散热器,该产品主要作为关键核心部件应用在制作大型LED液晶屏的设备中,因受国内制造技术水平所限,之前同类产品均依赖进口,且成本高,交付周期长。

本次研制的铜合金水冷散热器是由6块规格为2300×280×23mm的铜板搅拌摩擦焊拼接成规格为2300×1700×23mm的整板,然后数控加工出6条水道,最后通过搅拌摩擦焊将水道密封。该产品的特点如下:

1. 产品规格尺寸大。该产品最终规格尺寸为2300×1700×23mm,如此大规格的铜合金水冷散热器在国内尚属首例。

2. 产品焊缝长且焊缝厚度大。该产品板材对接厚度23mm,单条焊缝长度2300mm,总长11500mm。水道盖板焊接厚度为8mm,单条盖板的焊缝长度为9000mm,总长54000mm。如此长焊缝、大厚度铜合金的焊接属于世界性难题,对搅拌摩擦焊工具及工艺稳定性提出了很高的要求。

3. 产品变形控制要求高。如此大规格、长焊缝的铜合金水冷散热器焊接,要求焊后产品整个幅面变形量≤3mm。对于焊接过程变形控制及焊后校形工艺提出了很高的要求。

为了实现铜合金水冷散热器的搅拌摩擦焊制造,项目组通力合作,加班加点,积极开展技术攻关。由于铜合金熔点高,普通铝合金焊接搅拌头焊接铜合金很难持久,焊接十几毫米的铜合金仅能持续几百毫米,搅拌头磨损严重。针对这一问题,项目组与国内某研究所通力合作,开发了铜合金搅拌摩擦焊专用搅拌头,成功解决了焊接工具的问题。针对焊接工艺稳定性问题,项目组通过开展大量基础工艺试验,结合先进测试手段,对焊缝质量进行系统评估,对工艺进行持续优化,最终获得了能够确保焊缝质量稳定性的工艺参数。另外,针对产品变形问题,设计了专用焊接工装,从源头上减小焊接变形,同时,通过独创的流动摩擦焊校形工艺对焊后板材进行校形,最大程度减小了焊接变形,最终成功实现了铜合金水冷散热器的研制。

大规格搅拌摩擦焊铜合金水冷散热器的研制成功,打破了国外的技术垄断,提升了中国制造的水平,降低了50%的制造成本,体现了北京赛福斯特技术有限公司的技术实力,是搅拌摩擦焊技术在铜合金焊接领域的一项突破性进展。“赛福斯特人”始终把促进搅拌摩擦焊技术的发展和应用作为“一项国家使命 一份社会责任”,这就是对它最好的诠释!

焊前铜板 水道盖板焊接过程 大规格搅拌摩擦焊铜合金水冷散热器

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