汽车散热器钎焊工艺

汽车散热器钎焊工艺

为了顺应整个汽车制造工业的发展趋势，散热器作为汽车冷却系统中非常重要的部件之一，其工作效率也应当不断提升，并向着轻型化方向发展。钎焊在汽车散热器大规模批量生产中有良好的适用性，如何保障钎焊成品质量是业内人士高度重视的一项课题。文章即在概述汽车散热器构成的基础之上，对钎焊工艺进行研究，并以实验方式指导对钎焊工艺的合理优化，望能够更好的保障汽车散热器的散热性能符合要求，提高钎焊制造合格率。

标签：汽车；散热器；钎焊；工艺

Abstract：In order to comply with the development trend of the whole automobile manufacturing industry，as one of the most important parts of the automobile cooling system，the working efficiency of the radiator should be improved continuously，and develop toward the light type direction. Brazing has good applicability in mass production of automobile radiator. How to ensure the quality of brazing finished product is a highly valued topic in the industry. On the basis of summarizing the composition of automobile radiator，this paper studies the brazing technology，and guides the reasonable optimization of brazing process by experiment，so as to guarantee the heat dissipation performance of automobile radiator to meet the requirements and improve brazing qualified rate.

Keywords：automobile；radiator；brazing；process

當前社会经济快速发展背景下，汽车制造产业的发展速度是非常迅猛的，对汽车制造质量以及产品性能的要求也更为严格与具体。汽车在行驶过程中的动力来源为发动机，现阶段正朝着大功率方向发展。而发动机动力性能提高的同时其产热量也会有一定程度上的改变。若热量无法及时传送外排，就会在一定程度上影响发动机性能。散热器作为汽车主体结构中最为关键的散热部分之一，可大量集中散发汽车发动机所产生热量。换言之，散热器性能会直接对汽车发动机散热效果产生影响，并间接影响车辆动力性能、可靠性以及经济性。

1 汽车散热器构成

在汽车发动机冷却系统中，散热器是非常重要的构成部件之一，发动机运行期间多余热量需要通过散热器散发。当前技术条件支持下，汽车发动机冷却系统中所使用散热器可以根据运行模式分为直流型散热器以及横流型散热器这两大类型。散热器进水管装设于上水室，出水管装设于下水室，自汽车发动机出水口流出高温热水通过散热器进水管流入上水室，并经散热器芯体冷却后进入下水室内，最终自出水管流出，并吸入水泵内外排。从这一角度上来看，在汽车发动机冷却系统当中，水室以及主片焊缝质量将直接对散热器进水室以及出水室墙体承受来自发动机冷却系统循环水的流量以及压力大小，并以此种方式对汽车发动机冷却系统的散热性能产生重要影响。

2 散热器钎焊工艺

烘干温度、钎焊温度、保温时间、散热器炉内含氧量、网带速度以及工件摆放密度均会在一定程度上对钎焊工艺质量产生影响。采用ANSYS有限元分析软件对散热器水室与主片炉中钎焊工艺实施情况进行模拟，可确定加热炉各个区域所对应的温度最优值。因此，可通过设定不同网带速度值的方式，对散热器钎焊焊接接头所呈现出的气密性以及显微金相组织情况进行观察与分析。

2.1 实验参数

实验期间所设置基本参数情况如下：（1）钎焊一区设定温度590.0℃，钎焊二区设定温度595.0℃，钎焊三区设定温度605.0℃，钎焊四区设定温度610.0℃，钎焊五区设定温度615.0℃，钎焊六区设定温度610.0℃；（2）网带速度设定值分别为560.0mm/min，780.0mm/min，960.0mm/min；（3）钎剂喷淋浓度设定值为3.0%～6.0%；（4）钎剂涂覆浓度设定

值为28.0%～33.0%；（5）氮气浓度设定值为99.98%；（6）氮

气压力设定值为0.02MPa～0.03MPa；（7）烘干温度设定值为220.0℃；（8）含氧量设定值为0～70.0ppm；（9）摆放密度设定值为3.0件/m。

2.2 实验结果

在网带速度取值过快的情况下，即便温度已经达到钎料熔点温度，但钎料熔化并不完全，仅集中于低熔点相区域，主要原因是受到保温时间过短的影响，母材与钎料接触不完全，无法集中扩散。当网带速度取值为960.0mm/min时，钎缝为主要成分，Al-Si共晶组织呈均匀分布，外表为多边形。同时，钎料与母材之间尚未形成α（A1）残余层，最直接原因为母材与钎料之间接触时间受到网带速度以及保温时间影响，并未有效扩散。当网带速度取值为780.0mm/min时，钎缝组织中可见深色Al-Si共晶组织以及白色α（A1）白色晶粒，且该组织出现在母材与钎缝交接部位，并沿钎缝中心生长。钎焊加工结束并自然冷却凝固期间，钎焊接缝部位金属沿反散热方向洁净，最终形成Al-Si共晶体。当网带速度取值560.0mm/min时，母材与钎缝交界部位会出现溶蚀现象且比较明显，主要原因是受到网带速度影响，保温时间长，在高温状态下钎料表现出了非常理想的流动性能，且高温驱使钎料中Si元素向母材扩散，导致母材成分产生改变，降低固相温度，最终导致溶蚀问题的产生。根据上述结果显示：在汽车散热器钎焊加工过程中，当网带速度取值为560.0mm/min或960.0mm/min时，产品会出现较为明显的漏气现象，钎焊加工质量不合格，为避免漏气，保证产品质量，建议在钎焊加工过程中将网带速度控制为780.0mm/min。2.3 实验结论

以上实验在确定汽车散热器钎焊工艺钎焊温度的基礎之上，重点研究保温时间（由于保温时间无法确定，故以网带速度作为参考指标）对钎焊接缝组织性质的影响，对比在网带速度影响下，钎焊接缝金相组织呈现结果的差异性。结果显