CN112719567A - 一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法和冷却板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法和冷却板，其中，铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法包括以下步骤：选取铜合金板材和铝合金板材作为母材，并去除铜合金板材和铝合金板材表面的氧化层；将铜合金板材与铝合金板材叠放装夹固定，并将铜合金板材作为冷却板的铜上板，将铝合金板材作为冷却板的铝下板；启动搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头旋转运动，使搅拌头扎入铜上板和铝下板中预设深度，并使搅拌头保持旋转；驱动搅拌头沿着指定焊接路径平移运动对铜上板与铝下板进行焊接，得到冷却板，同时搅拌头转动使焊缝内部的材料向上流动溢出并沉积于焊缝表面，从而在冷却板内形成隧道。

Description

一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法和冷却板

技术领域

本发明涉及一种冷却板的制造方法和冷却板，尤其涉及一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法和冷却板。

背景技术

相比于常规的空冷技术，介质冷却技术具有散热能力强、热转换效率高的特点，在需要大面积散热的产品中具有较强的应用前景，已被广泛应用于电池组、发动机、烘焙箱等方面的冷却，但是介质冷却需要输送介质的通道。

目前，飞机上采用软管液压输送冷却介质的方式在翼面下方进行冷却，然而，冷却软管的固定需要复杂的排线以及额外的辅助固定装置，不利于简化设备，后期检修维护复杂。电池组、烘焙器表面通常采用表面开槽，随后平板焊接封闭凹槽的方式加工出贯通的隧道，便于介质流动以带走多余的热量，可以避免软管的使用，然而采用开槽加盖板封闭的方式工艺复杂，需要铣削和焊接两种工艺相结合，不利于降低成本和提升效率。

通过搅拌摩擦焊接的方式可以在焊缝内部产生一条贯穿的隧道，便于冷却介质在隧道内部流动，搅拌摩擦隧道成形可以高效实现隧道的制备。常规搅拌摩擦隧道成形制备的冷却板材料通常为铝合金，但是铝合金的散热系数较小，不利于散热的高效进行；为达到较好的散热效果，提升散热性能，需要在铝合金冷却板表面或者内部加工出一定的促进散热效果的形状，但是生产工艺复杂；同时，隧道的存在会降低接头和零件的有效承载面积及厚度，进而降低接头的承载性能，导致零件承载能力降低，需要增加板厚来保证冷却板获得一定的强度，不适应集成化设备的需求；另外，常规铝合金焊接材料难以流畅地溢出焊缝表面，材料溢出困难，加工效率低。

需要说明的是，上述内容属于发明人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法和冷却板，可以增强冷却板的散热效果，同时避免隧道降低接头的有效承载厚度，能够有效增加接头强度，有利于减小冷却板厚度，在集成化设备中有极其广阔的应用前景，而且焊接材料容易溢出焊缝表面，简化工艺过程，加工效率高，降低加工成本，适合批量生产，实用性强。

为实现上述目的，一方面，本发明提出了一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、选取铜合金板材和铝合金板材作为母材，并去除铜合金板材和铝合金板材表面的氧化层；

步骤2、将铜合金板材与铝合金板材叠放装夹固定，并将铜合金板材作为冷却板的铜上板，将铝合金板材作为冷却板的铝下板；

步骤3、启动搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头旋转运动，使搅拌头扎入铜上板和铝下板中预设深度，并使搅拌头保持旋转；

步骤4、驱动搅拌头沿着指定焊接路径平移运动对铜上板与铝下板进行焊接，得到冷却板，同时搅拌头转动使焊缝内部的材料向上流动溢出并沉积于焊缝表面，从而在冷却板内形成隧道。

在一个示例中，所述铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法还包括以下步骤：步骤5、焊接完成后，采用高频超声或X射线对冷却板的焊缝内部的隧道成形形貌进行观察检测；

步骤6、当焊接成形质量不满足要求时，将冷却板翻转并重新装夹固定，重新启动搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头旋转运动，使搅拌针扎入铝下板和铜上板中，驱动搅拌头再次沿着指定焊接路径平移运动对铝下板与铜上板进行焊接，且搅拌头的转速大于步骤3和步骤4中搅拌头的转速，搅拌头的平移运动速度大于步骤4中搅拌头的平移运动速度，以对冷却板内的隧道进行二次成形，返回步骤5；

步骤7、当焊接成形质量满足要求时，等待冷却板冷却后，卸载并取下冷却板。

在一个示例中，所述步骤6中采用的搅拌头的搅拌针具有合适的长度，以使搅拌针的尖端能够与隧道内正对于搅拌针的内侧面的最远点相接触，且搅拌针的尖端直径大于等于该内侧面处的隧道的宽度。

在一个示例中，所述步骤6中采用的搅拌头为带有圆柱状搅拌针、锥形搅拌针或尖端膨大搅拌针的搅拌头。

在一个示例中，所述步骤3和所述步骤4中采用的搅拌头为无针搅拌头、搅拌针为锥形带螺纹的搅拌头或搅拌针为三铣平面锥形的带螺纹搅拌头。

在一个示例中，所述步骤3中搅拌头的搅拌针扎入铝下板内的预设深度为1～5mm。

在一个示例中，搅拌头的轴肩与母材表面相接触，且轴肩的下压量为0～2mm；或者，搅拌头的轴肩与母材的表面间隔开，轴肩与母材表面之间的距离为0～5mm。

在一个示例中，搅拌头设置有螺纹，且搅拌头的旋转方向与螺纹螺旋方向相同。

在一个示例中，搅拌头的平移运动速度为10～6000mm/min；和/或，搅拌头的旋转运动速度为100～5000rpm。

另一方面，本发明还提出了一种冷却板，其特征在于，所述冷却板包括铜上板和铝下板，且所述冷却板采用如上述任一项所述的铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法加工而成。

通过本发明提出的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法和冷却板能够带来如下有益效果：

1、采用铜合金板材覆盖铝合金板材的方式，并结合搅拌摩擦隧道成形技术，通过搅拌头的搅拌作用，将焊缝内部材料搅拌挤压至焊缝外部，在焊缝内部形成贯通的隧道，可以一次实现异种板材的连接与隧道成形，在冷却板内部直接加工出隧道，便于冷却介质在隧道内部流动，达到快速冷却的效果，在不增加结构复杂性的情况下实现高效率冷却，不需要额外附加零部件，解决产品结构比较复杂时使用附加冷却板降温难度较大的问题，而且可以一次性制备铜铝异种材料复合冷却板，大大简化工艺过程，工艺简单重复性好，适合批量生产，省时省力，提升生产效率，降低加工成本；铜的散热系数比铝合金的大，与铝合金相比，铜及其合金具有较好的散热效果，将铜铝两种材料相结合，在冷却板中加入部分铜或铜合金，将纯铜或者铜合金作为上板，铝合金作为下板，组成铜铝异种材料复合结构，与常规铝合金水冷板相比，能够有效提升冷却板的散热效果，增强散热能力；铜合金具有较高的熔点，将铜合金作为上板，在焊接中峰值温度较高，可以增加焊接热输入，能够产生较多的热量，有利于焊缝材料的软化，增加焊缝材料的软化程度，使铝合金塑性增强，增加材料的流动性，在搅拌针的作用下，焊缝内部材料可以更加容易地溢出焊缝表面，便于在焊缝内部形成连续且贯通的隧道，加工效率高，稳定性好，解决搅拌摩擦隧道成形材料溢出困难的问题；而且铜的强度更高，将铜作为上板能够有效增加接头强度，进而增加冷却板强度，避免隧道降低接头的有效承载面积和降低加工后冷却板的强度，与相同厚度铝合金水冷板相比，铜合金作为上板能够承受较大的弯曲及拉伸载荷，在承受相同载荷下，铜合金作为上板能够有效减小冷却板的厚度，进而减轻冷却板重量以实现冷却板轻量化，解决冷却板内部加工隧道导致承力能力降低的问题，在集成化设备中有广阔的应用前景，实用性强。

2、焊接结束后，观察隧道成形形貌，有利于及时发现隧道成形缺陷并进行处理，保证隧道加工成形质量，保证冷却板产品品质，实用性强。

3、对隧道进行二次成形，能够对隧道的成形较差的内表面进行整形，有效处理隧道成形缺陷，保证隧道加工成形质量，降低废品率，减少经济损失，降低成本，而且有利于提高接头的密封性能，成形后隧道具有良好的密封性能，充分满足使用条件，可以制备出尺寸均匀的隧道，实用性强。

4、搅拌针的尖端能够与隧道正对于搅拌针的内侧面的最远点接触，保证搅拌针能够在深度上覆盖整个隧道，搅拌针的尖端直径大于等于该内侧面处的隧道的宽度，保证搅拌针能够在宽度上覆盖隧道，搅拌针能够对隧道内表面进行有效整形，确保消除坑洞、凸起、毛刺等缺陷，提高隧道成形质量，提高产品品质，工艺简单，提高生产效率，实用性强

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法的焊接示意图；

图2为图1中A-A剖面的剖视结构示意图。

100-冷却板；101-铜上板；102-铝下板；103-焊缝；104-隧道；200-搅拌头。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个方案”、“一些方案”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等描述意指结合该方案或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个方案或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的方案或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个方案或示例中以合适的方式结合。

图2中的“⊕”指示搅拌针的旋转方向。

如图1～图2所示，本发明的实施例提出了一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，包括以下步骤：

步骤1、选取铜合金板材和铝合金板材作为母材，并去除铜合金板材和铝合金板材表面的氧化层。焊接前去除母材表面的氧化层，能够防止焊接后焊缝103内部存在杂质，有利于提高焊接质量。

在一个具体实施例中，采用机械或化学方法去除铜合金板材和铝合金板材表面的氧化层。

步骤2、将铜合金板材与铝合金板材叠放装夹固定，并将铜合金板材作为冷却板100的铜上板101，将铝合金板材作为冷却板100的铝下板102。

在一个具体实施例中，采用机械连接的方式将铜合金板材和铝合金板材固定于工作台上，例如工装夹具，装夹更稳固，保证加工过程稳定。

步骤3、启动搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头200旋转运动，使搅拌头200扎入铜上板101和铝下板102中预设深度，并使搅拌头200保持旋转。搅拌头200下扎至一定深度后保持旋转，能够对焊接件进行预热，有利于促进塑性材料流动，提高焊接质量。

具体地，搅拌头200可以为无针搅拌头、搅拌针为锥形带螺纹的搅拌头或搅拌针为三铣平面锥形的带螺纹搅拌头。本发明的铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法可以使用多种类型型号的搅拌头200，适用范围更广，减少设备更换投入，降低使用成本，充分满足实际使用需求，实用性强。

具体地，搅拌头200的搅拌针扎入铝下板102内的预设深度为1～5mm。搅拌针穿过铜上板101并插入铝下板102内，搅拌针能够接触并搅拌铝下板102的材料，铜上板101与铝下板102的材料在搅拌摩擦作用下充分混合，能够将铜上板101与铝下板102有效焊接，焊接效果好，连接牢固可靠，实用性强。

在一个实施例中，搅拌头200的轴肩与母材表面相接触，且轴肩的下压量为0～2mm。焊接加工过程中轴肩与铜上板101可以接触，能够保证焊接过程中无塑性材料从轴肩与铜上板101之间的界面向外挤出，保证焊接效果。

在另一个实施例中，搅拌头200的轴肩与母材的表面间隔开，轴肩与母材表面之间的距离为0～5mm。焊接加工过程中轴肩与工件表面不发生接触，轴肩与铜上板101的上表面之间保持0～5mm的距离，能够将焊缝103内部挤压出的塑性材料在焊缝103表面进行沉淀。

具体地，搅拌头200设置有螺纹，且搅拌头200的旋转方向与螺纹螺旋方向相同。例如，焊接时采用带有右螺旋螺纹的搅拌头200，搅拌头200采用顺时针旋转；焊接时采用带有左螺旋螺纹的搅拌头200，搅拌头200采用逆时针旋转；搅拌头200的旋转方向与常规搅拌摩擦焊接旋转方向相反，使得材料沿着冷却板100的板厚方向向上流动，容易在焊缝103内部形成隧道104，隧道104内部表面成形质量更好，同时工艺简单，省时省力，提升生产效率，降低加工成本，实用性强。

步骤4、驱动搅拌头200沿着指定焊接路径平移运动对铜上板101与铝下板102进行焊接，得到冷却板100，同时搅拌头200转动使焊缝103内部的材料向上流动溢出并沉积于焊缝103表面，从而在冷却板100内形成隧道104。

铜作为上板材可以有效地增加焊接热输入，在搭接界面处未经搅拌区域在搅拌头200的轴肩压力及热作用下实现扩散连接，增加有限连接面积。

具体地，搅拌头200的平移运动速度为10～6000mm/min；和/或，搅拌头200的旋转运动速度为100～5000rpm。焊接参数对隧道104成形质量有较大的影响，通过控制焊接工艺参数，能够使得母材的材料充分软化，促进塑性材料的流动，并使隧道104内的材料顺利溢出焊缝103表面，减小搅拌阻力，避免出现乱流，隧道104内部表面成形质量更好，而且可以将隧道104成形于焊核区中下部，将隧道104控制在焊缝103内部，保证连接的同时实现密封效果，保证冷却板100形成内部流道的密封性，实用性强。

步骤5、焊接完成后，采用高频超声或X射线对冷却板100的焊缝103内部的隧道104成形形貌进行观察检测。焊接结束后，观察隧道104成形形貌，有利于及时发现隧道104成形缺陷并进行处理，保证隧道104加工成形质量，保证冷却板100产品品质，实用性强。

步骤6、当焊接成形质量不满足要求时，将冷却板100翻转并重新装夹固定，重新启动搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头200旋转运动，使搅拌针扎入铝下板102和铜上板101中，驱动搅拌头200再次沿着指定焊接路径平移运动对铝下板102与铜上板101进行焊接，且本步骤中搅拌头200的转速大于步骤3和步骤4中搅拌头200的转速，本步骤中搅拌头200的平移运动速度(即焊接速度)大于步骤4中搅拌头200的平移运动速度，以对冷却板100内的隧道104进行二次成形，返回步骤5。其中，焊接成形质量不满足要求具体是指隧道100内表面成形质量较差，存在毛刺、坑洼、凸起等不平整的情况；此时，将冷却板100翻转，使铝下板102在上而铜上板101在下，以对冷却板100背部按照焊接路径重复焊接，可以对隧道104进行二次成形，能够对隧道104的成形较差的内表面进行整形，有效处理隧道104成形缺陷，保证隧道104加工成形质量，降低废品率，减少经济损失，降低成本，而且有利于提高接头的密封性能，成形后隧道104具有良好的密封性能，充分满足使用条件，可以制备出尺寸均匀的隧道104，实用性强。

具体地，搅拌头200的搅拌针应具有合适的长度，以使搅拌针的尖端能够与隧道104内正对于搅拌针的内侧面的最远点相接触，且搅拌针的尖端直径大于等于该内侧面处的隧道104的宽度。当隧道104内表面成形不平整时，搅拌针的尖端能够与隧道104正对于搅拌针的内侧面的最远点接触，保证搅拌针能够在深度上覆盖整个隧道，搅拌针的尖端直径大于等于该内侧面处的隧道104的宽度，保证搅拌针能够在宽度上覆盖隧道104，搅拌针能够对隧道104内表面进行有效整形，确保消除坑洞、凸起、毛刺等缺陷，提高隧道104成形质量，提高产品品质，工艺简单，提高生产效率，实用性强。

在一个具体实施例中，隧道104内正对于搅拌针的内侧面为位于铜上板101内的部分隧道104的平行于铜上板101板面的内表面，搅拌针的尖端直径至少与铜上板101内的部分隧道104的宽度相同。

具体地，搅拌头200可以为带有圆柱状搅拌针、锥形搅拌针或尖端膨大搅拌针的搅拌头200。需要进行二次成形时，可以使用多种类型型号的搅拌头200，适用范围更广，减少设备更换投入，降低使用成本，充分满足实际使用需求，实用性强。

步骤7、当焊接成形质量满足要求时，等待冷却板100冷却后，卸载并取下冷却板100。

在一个具体实施例中，在焊接结束后，使搅拌头200上升远离冷却板100，搅拌针回抽，停止搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头200转动；待冷却板100冷却后，卸载夹具，取下冷却板100。

本发明的铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，采用铜合金板材覆盖铝合金板材的方式，并结合搅拌摩擦隧道成形技术，通过搅拌头200的搅拌作用，将焊缝103内部材料搅拌挤压至焊缝103外部，在焊缝103内部形成贯通的隧道104，可以一次实现异种板材的连接与隧道104成形，在冷却板100内部直接加工出隧道104，便于冷却介质在隧道104内部流动，达到快速冷却的效果，在不增加结构复杂性的情况下实现高效率冷却，不需要额外附加零部件，解决产品结构比较复杂时使用附加冷却板100降温难度较大的问题，而且可以一次性制备铜铝异种材料复合冷却板100，大大简化工艺过程，工艺简单重复性好，适合批量生产，省时省力，提升生产效率，降低加工成本；铜的散热系数比铝合金的大，与铝合金相比，铜及其合金具有较好的散热效果，将铜铝两种材料相结合，在冷却板100中加入部分铜或铜合金，将纯铜或者铜合金作为上板，铝合金作为下板，组成铜铝异种材料复合结构，与常规铝合金水冷板相比，能够有效提升冷却板100的散热效果，增强散热能力；铜合金具有较高的熔点，将铜合金作为上板，在焊接中峰值温度较高，可以增加焊接热输入，能够产生较多的热量，有利于焊缝103材料的软化，增加焊缝103材料的软化程度，使铝合金塑性增强，增加材料的流动性，在搅拌针的作用下，焊缝103内部材料可以更加容易地溢出焊缝103表面，便于在焊缝103内部形成连续且贯通的隧道104，加工效率高，稳定性好，解决搅拌摩擦隧道成形材料溢出困难的问题；而且铜的强度更高，将铜作为上板能够有效增加接头强度，进而增加冷却板100强度，避免隧道104降低接头的有效承载面积和降低加工后冷却板100的强度，与相同厚度铝合金水冷板相比，铜合金作为上板能够承受较大的弯曲及拉伸载荷，在承受相同载荷下，铜合金作为上板能够有效减小冷却板100的厚度，进而减轻冷却板100重量以实现冷却板100轻量化，解决冷却板100内部加工隧道导致承力能力降低的问题，在集成化设备中有广阔的应用前景，实用性强。

本发明的另一个实施例还提出了一种冷却板100，冷却板100包括铜上板101和铝下板102，且冷却板100采用由上述任一实施例提供的铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法加工而成。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、选取铜合金板材和铝合金板材作为母材，并去除铜合金板材和铝合金板材表面的氧化层；

步骤2、将铜合金板材与铝合金板材叠放装夹固定，并将铜合金板材作为冷却板的铜上板，将铝合金板材作为冷却板的铝下板；

步骤3、启动搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头旋转运动，使搅拌头扎入铜上板和铝下板中预设深度，并使搅拌头保持旋转；

步骤4、驱动搅拌头沿着指定焊接路径平移运动对铜上板与铝下板进行焊接，得到冷却板，同时搅拌头转动使焊缝内部的材料向上流动溢出并沉积于焊缝表面，从而在冷却板内形成隧道。

2.根据权利要求1所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，所述铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法还包括以下步骤：

步骤5、焊接完成后，采用高频超声或X射线对冷却板的焊缝内部的隧道成形形貌进行观察检测；

步骤6、当焊接成形质量不满足要求时，将冷却板翻转并重新装夹固定，重新启动搅拌摩擦焊设备的主轴驱动搅拌头旋转运动，使搅拌针扎入铝下板和铜上板中，驱动搅拌头再次沿着指定焊接路径平移运动对铝下板与铜上板进行焊接，且搅拌头的转速大于步骤3和步骤4中搅拌头的转速，搅拌头的平移运动速度大于步骤4中搅拌头的平移运动速度，以对冷却板内的隧道进行二次成形，返回步骤5；

步骤7、当焊接成形质量满足要求时，等待冷却板冷却后，卸载并取下冷却板。

3.根据权利要求2所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，所述步骤6中采用的搅拌头的搅拌针具有合适的长度，以使搅拌针的尖端能够与隧道内正对于搅拌针的内侧面的最远点相接触，且搅拌针的尖端直径大于等于该内侧面处的隧道的宽度。

4.根据权利要求3所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，所述步骤6中采用的搅拌头为带有圆柱状搅拌针、锥形搅拌针或尖端膨大搅拌针的搅拌头。

5.根据权利要求1所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，所述步骤3和所述步骤4中采用的搅拌头为无针搅拌头、搅拌针为锥形带螺纹的搅拌头或搅拌针为三铣平面锥形的带螺纹搅拌头。

6.根据权利要求1所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，所述步骤3中搅拌头的搅拌针扎入铝下板内的预设深度为1～5mm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，搅拌头的轴肩与母材表面相接触，且轴肩的下压量为0～2mm；或者，搅拌头的轴肩与母材的表面间隔开，轴肩与母材表面之间的距离为0～5mm。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，搅拌头设置有螺纹，且搅拌头的旋转方向与螺纹螺旋方向相同。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的一种铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法，其特征在于，搅拌头的平移运动速度为10～6000mm/min；和/或，搅拌头的旋转运动速度为100～5000rpm。

10.一种冷却板，其特征在于，所述冷却板包括铜上板和铝下板，且所述冷却板采用如权利要求1至9中任一项所述的铜铝异材冷却板搅拌摩擦隧道成形方法加工而成。

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