一种铜合金微通道换热器扩散焊接卡具与方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111515518A(43)申请公布日2020.08.11(21)申请号202010237195.7B08B3/12(2006.01)(22)申请日2020.03.30B23K101/14(2006.01)(71)申请人中国电子科技集团公司第十四研究所地址210039江苏省南京市雨花开发区国睿路8号(72)发明人曹慧丽李淳冯展鹰金贵东申志刚(74)专利代理机构北京律谱知识产权代理事务所(普通合伙)11457代理人李砚明(51)Int.Cl.B23K20/02(2006.01)B23K20/24(2006.01)B23K20/26(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种铜合金微通道换热器扩散焊接卡具与方法(57)摘要本发明公开了一种铜合金微通道换热器扩散焊接卡具与方法，卡具由下底座与上盖板组成，焊接方法包括如下步骤：将铜合金微通道换热器盖板与换热器底板的待连接面用砂纸进行打磨；对铜合金微通道换热器盖板与换热器底板进行超声清洗，后烘干备用；将打磨好的铜合金微通道换热器盖板与换热器底板放在装配夹具底座上，调节限位柱的高度，盖上装配卡具盖板；将装配好的待焊件放置在真空扩散焊炉中，加热加压进行焊接；焊件加热加压焊接后冷却至室温，从卡具中取出，焊件表面进行清洁处理。本发明能够实现铜合金微通道换热器的扩散焊接制备，保障微通道换热器的形变量被控制在一定的范围内，提高了连接质量。CN111515518ACN111515518A权利要求书1/2页1.一种铜合金微通道换热器扩散焊接卡具，其特征在于，所述扩散焊接卡具包括下底座和上盖板(5)，所述下底座包括底板(1)、限位柱(4)和定位销(2)；所述底板(1)上下表面均为水平面；所述限位柱(4)设置在所述底板(1)上表面，用于在扩散焊接中限制所述下底座和上盖板(5)间最小距离；所述定位销(2)设置在所述底板(1)上表面，用于在扩散焊接中防止所述下底座和上盖板(5)出现水平移动；所述上盖板(5)尺寸与所述底板(1)相同，所述上盖板(5)下表面设有与所述定位销(2)尺寸和位置相匹配的定位通孔(6)。2.根据权利要求1所述扩散焊接卡具，其特征在于，所述下底座和上盖板(5)均是石墨制成。3.根据权利要求1所述扩散焊接卡具，其特征在于，所述底板(1)在三条边中点靠内位置分别设有螺纹孔(3)；所述限位柱(4)下端加工有外螺纹，所述外螺纹与所述螺纹孔(3)相匹配。4.根据权利要求1所述扩散焊接卡具，其特征在于，所述限位柱(4)顶端到所述底板(1)上表面间的距离为：其中，αGra为所述限位柱(4)材质的热膨胀系数，αCu为铜合金微通道换热器中铜合金的热膨胀系数，T为扩散焊接温度，x为所要求的扩散焊接后铜合金微通道换热器的整体型变量，h为扩散焊接前铜合金微通道换热器盖板(7)与换热器底板(8)的高度总和。5.一种铜合金微通道换热器扩散焊接方法，其特征在于，所述扩散焊接方法包括以下步骤：步骤S1：将铜合金微通道换热器盖板(7)与换热器底板(8)的两个待连接面用砂纸进行打磨，以除去表面氧化膜；步骤S2：清洗并烘干所述铜合金微通道换热器盖板(7)与换热器底板(8)，将其作为待焊件备用；步骤S3：将打磨好的铜合金微通道所述换热器盖板(7)与换热器底板(8)放在焊接卡具下底座上，调节限位柱(4)的高度，盖上焊接卡具盖板(5)；步骤S4：将调节好的所述焊接卡具和待焊件放置在真空扩散焊炉中，加热加压进行焊接；步骤S5：焊后微通道换热器冷却至室温，从所述焊接卡具中取出，对所述焊后微通道换热器表面进行清洁处理。6.根据权利要求5所述扩散焊接方法，其特征在于，在步骤S1中，所述铜合金微通道换热器盖板(7)与换热器底板(8)的两个待连接面采用多道砂纸进行打磨，最后一道砂纸不低于#1200。7.根据权利要求5所述扩散焊接方法，其特征在于，在步骤S3中，调节所述限位柱(4)的高度，使所述限位柱(4)顶端到底板(1)上表面间的距离为：2CN111515518A权利要求书2/2页其中，αGra为所述限位柱(4)材质的热膨胀系数，αCu为铜合金微通道换热器中铜合金的热膨胀系数，T为扩散焊接温度，x为所要求的扩散焊接后铜合金微通道换热器的整体型变量，h为扩散焊接前所述铜合金微通道换热器盖板(7)与换热器底板(8)的高度总和。8.根据权利要求5所述扩散焊接方法，其特征在于，在步骤S4中，所述真空扩散焊炉中真空度小于5×10-2Pa，控制加热速率为10～25℃/min，以700～900℃的扩散焊接温度与3-15MPa的压力进行扩散焊接，保温20～60min后以5～20℃/min的降温速率降至200℃以下，之后随炉冷却至室温。9.根据权利要求5所述扩散