CN113145963B - 一种水冷散热器水室水嘴焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供一种水冷散热器水室水嘴焊接方法，包括以下步骤：A、在水室件的各个内侧壁上贴覆有一层钎焊复合层；B、在水室件上的水嘴焊接处开出梅花形的焊接孔，所述的焊接孔在插入水嘴件时，水嘴件与焊接孔的接触部周围形成花瓣形缝隙，所述的花瓣形缝隙不超出水嘴件下部设置的定位环所覆盖的范围；C、水室件在送入钎焊炉钎焊时，使得水嘴处于倒置状态，竖直朝下摆放。本发明旨的水冷散热器水室水嘴焊接方法钎焊后外观比较干净，强度高，有效地提高生产效率及质量，并且可以减少人员与焊环，降低了成本。

Description

一种水冷散热器水室水嘴焊接方法
技术领域
本发明涉及水冷散热器技术领域，具体涉及一种水冷散热器水室水嘴焊接方法。
背景技术
一体式水冷散热器是电脑CPU散热关键部件，原理泵头直接接触CPU表面，冷水在内部经过泵的运转流过泵头变成热水，热水流到冷排处，把热量传递给含有大量铝制鳍片的冷排，然后变成冷水流回泵头。散热器的进出水嘴是连接水管和散热器的主要部件，所以必须要有一定的焊接强度，同时由于散热器紧贴电脑CPU，对泄漏和防腐蚀有较高的要求。
传统的水室冲孔为圆孔，与进出水嘴铆接后，没有间隙，过钎焊炉时焊剂融化后不能渗透到表面层，进出水嘴焊接强度达不到要求，所以传统方式在水嘴与水室表面增加一圈焊环，焊环的作用是：高温下焊环融化为液态钎料，借助毛细作用被吸入进出水嘴与水室的间隙里，于是进出水嘴与水室和钎料金属相互扩散溶解，冷却凝固后使进出水嘴和水室连接在一起，并达到设计的强度要求。但是在钎焊前增加焊环的工艺，焊环为人工手动放置，非常的耗时间与人力，并且焊环钎焊后有残留，比较难以去除，是钎焊的瓶颈。
发明内容
本发明旨在提供一种水冷散热器水室水嘴焊接方法，该水冷散热器水室水嘴焊接方法可以使钎剂自然流到水室外表面，使进出水嘴和水室焊接在一起，并且强度达到设计要求，同时免除了放焊环工艺，钎焊后外观比较干净，有效地提高生产效率及质量，并且可以减少人员与焊环，降低了成本。
本发明的技术方案如下：
所述的水冷散热器水室水嘴焊接方法，包括以下步骤：
A、在水室件的各个内侧壁上贴覆有一层钎焊复合层；
B、在水室件上的水嘴焊接处开出梅花形的焊接孔，所述的焊接孔在插入水嘴件时，水嘴件与焊接孔的接触部周围形成花瓣形缝隙，所述的花瓣形缝隙不超出水嘴件下部设置的定位环所覆盖的范围；
C、水室件在送入钎焊炉钎焊时，使得水嘴处于倒置状态，竖直朝下摆放。
所述的步骤B中，还包括以下冷镦步骤：
将水嘴件插入焊接孔后，对水嘴件位于水室件内的下管部进行冷镦处理，使其直径变大，卡住焊接孔使得水嘴件定位在水室件上。
所述的步骤C中，将水室件送入钎焊炉钎焊之前，还需要经过以下步骤处理：
将水室件与水冷散热器的其他配件组合拼装，利用夹具夹紧，喷涂钎剂，去除表面上的钎剂，然后将夹具夹紧的水冷散热器整体放入钎焊炉中进行钎焊。
所述的钎剂由以下重量份的成分组成：KF 2-6、ALF3 4-10、水 80-100。
所述的水冷散热器的其他配件包括边板、基管、翅片。
所述的梅花形的焊接孔的花瓣数为4-8个。
所述的步骤A中的复合层包括内层和外层，所述的内层涂抹在水室件1的各个内侧壁上，所述的外层涂抹在内层上；
所述的内层由以下重量份的成分组成：Si 0.4-0.8,Fe 0.5-0.9,Cu 0.05-0.2,Mn1-1.5,Mg 0.03-0.07,Zn 0.07-0.12,AL 90-110；
所述的外层由以下重量份的成分组成：Si 6-9,Fe 0.2-0.5,Cu 0.05-0.2,Mn0.05-0.15,Mg 0.03-0.07,Zn 0.1-0.3, AL 85-100。
所述的水嘴件包括上管部、定位环、下管部，所述的上管部下端与下管部上端连接，所述的定位环设于上管部与下管部连接处。
本发明的水冷散热器水嘴焊接方法，通过设计一种水室新结构进出水焊接孔，再把水嘴件的下管部进行冷镦，实现水嘴件与水室件的铆接。然后通过在水室件内表面设置复合层，进行钎焊时，水嘴朝下进入钎焊炉，水室件内表面的复合层钎剂在高温条件下变成液态，受重力作用能自然的从花瓣形缝隙中流到水室外表面，填满进出水嘴与水室外表面的间隙，冷却后使进出水嘴与水室外表面焊接在一起，达到设计的强度要求，水室外表面外观光滑无杂质，避免芯体要放焊环和清理焊环杂质的人工和时间，提高生产效率，降低人工和物料成本，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为焊接完毕后的水室件和水嘴件的剖视图；
图2为水室件、焊接孔和水嘴件的俯视示意图；
图3为水冷散热器的成品结构示意图；
图4为传统方法不放焊环焊接完成后的表面图；
图5为传统方法不放焊环焊接完成后的剖面图；
图6为传统方法放焊环焊接完成后的表面图；
图7为传统方法放焊环焊接完成后的剖面图；
图8为本发明方法焊接完成后的表面图；
图9为本发明方法焊接完成后的剖面图；
图中各部分名称及序号如下：
1-水室件，2-焊接孔，3-水嘴件，4-花瓣形缝隙，5-定位环，6-下管部，7-边板 ，8-基管，9-翅片，10-上管部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明本发明。
实施例1
本实施例的水冷散热器水室水嘴焊接方法，包括以下步骤：
A、在水室件1的各个内侧壁上贴覆有一层钎焊复合层；
所述的步骤A中的复合层包括内层和外层，所述的内层涂抹在水室件1的各个内侧壁上，所述的外层涂抹在内层上；
所述的内层由以下重量份的成分组成：Si 0.6,Fe 0.7,Cu 0.1,Mn 1.2,Mg 0.05,Zn 0.1,AL 100；
所述的外层由以下重量份的成分组成：Si 7,Fe 0.3,Cu 0.1,Mn 0.1,Mg 0.05,Zn0.2, AL 90；
B、如图2所示在水室件1上的水嘴焊接处开出梅花形的焊接孔2，所述的焊接孔2在插入水嘴件3时，水嘴件3与焊接孔的接触部周围形成花瓣形缝隙4，所述的花瓣形缝隙4不超出水嘴件3下部设置的定位环5所覆盖的范围；
所述的梅花形的焊接孔2的花瓣数为6个；
C、水室件1在送入钎焊炉钎焊时，使得水嘴处于倒置状态，竖直朝下摆放。
所述的步骤B中，还包括以下冷镦步骤：
将水嘴件3插入焊接孔2后，对水嘴件3位于水室件1内的下管部6进行冷镦处理，使其直径变大，卡住焊接孔2使得水嘴件3定位在水室件1上。
所述的步骤C中，将水室件1送入钎焊炉钎焊之前，还需要经过以下步骤处理：
将水室件1与水冷散热器的其他配件组合拼装，利用夹具夹紧，喷涂钎剂，所述的钎剂由以下重量份的成分组成：KF 5、ALF3 6、水 90；然后去除表面上的钎剂，然后将夹具夹紧的水冷散热器整体放入钎焊炉中进行钎焊，即得。
焊接完成后的水室和水嘴件如图1所示，所述的水嘴件3包括上管部10、定位环5、下管部6，所述的上管部10下端与下管部6上端连接，所述的定位环5设于上管部10与下管部6连接处。
焊接完成后的水冷散热器整体结构如图3所示，所述的水冷散热器的其他配件包括边板7、基管8、翅片9。
实施例2
本实施例的水冷散热器水室水嘴焊接方法，包括以下步骤：
A、在水室件1的各个内侧壁上贴覆有一层钎焊复合层；
所述的步骤A中的复合层包括内层和外层，所述的内层涂抹在水室件1的各个内侧壁上，所述的外层涂抹在内层上；
所述的内层由以下重量份的成分组成：Si 0.4,Fe 0.5,Cu 0.05,Mn 1,Mg 0.03,Zn 0.07,AL 90；
所述的外层由以下重量份的成分组成：Si 6,Fe 0.2,Cu 0.05,Mn 0.05,Mg 0.03,Zn 0.1, AL 85；
B、如图2所示在水室件1上的水嘴焊接处开出梅花形的焊接孔2，所述的焊接孔2在插入水嘴件3时，水嘴件3与焊接孔的接触部周围形成花瓣形缝隙4，所述的花瓣形缝隙4不超出水嘴件3下部设置的定位环5所覆盖的范围；
所述的梅花形的焊接孔2的花瓣数为5个；
C、水室件1在送入钎焊炉钎焊时，使得水嘴处于倒置状态，竖直朝下摆放。
所述的步骤B中，还包括以下冷镦步骤：
将水嘴件3插入焊接孔2后，对水嘴件3位于水室件1内的下管部6进行冷镦处理，使其直径变大，卡住焊接孔2使得水嘴件3定位在水室件1上。
所述的步骤C中，将水室件1送入钎焊炉钎焊之前，还需要经过以下步骤处理：
将水室件1与水冷散热器的其他配件组合拼装，利用夹具夹紧，喷涂钎剂，所述的钎剂由以下重量份的成分组成：KF 2、ALF3 4、水 80；然后去除表面上的钎剂，然后将夹具夹紧的水冷散热器整体放入钎焊炉中进行钎焊，即得。
实施例3
本实施例的水冷散热器水室水嘴焊接方法，包括以下步骤：
A、在水室件1的各个内侧壁上贴覆有一层钎焊复合层；
所述的步骤A中的复合层包括内层和外层，所述的内层涂抹在水室件1的各个内侧壁上，所述的外层涂抹在内层上；
所述的内层由以下重量份的成分组成：Si 0.8,Fe 0.9,Cu 0.2,Mn 1.5,Mg 0.07,Zn 0.12,AL 110；
所述的外层由以下重量份的成分组成：Si 9,Fe 0.5,Cu 0.2,Mn 0.15,Mg 0.07,Zn 0.3, AL 100；
B、如图2所示在水室件1上的水嘴焊接处开出梅花形的焊接孔2，所述的焊接孔2在插入水嘴件3时，水嘴件3与焊接孔的接触部周围形成花瓣形缝隙4，所述的花瓣形缝隙4不超出水嘴件3下部设置的定位环5所覆盖的范围；
所述的梅花形的焊接孔2的花瓣数为8个；
C、水室件1在送入钎焊炉钎焊时，使得水嘴处于倒置状态，竖直朝下摆放。
所述的步骤B中，还包括以下冷镦步骤：
将水嘴件3插入焊接孔2后，对水嘴件3位于水室件1内的下管部6进行冷镦处理，使其直径变大，卡住焊接孔2使得水嘴件3定位在水室件1上。
所述的步骤C中，将水室件1送入钎焊炉钎焊之前，还需要经过以下步骤处理：
将水室件1与水冷散热器的其他配件组合拼装，利用夹具夹紧，喷涂钎剂，所述的钎剂由以下重量份的成分组成：KF 6、ALF3 10、水 100；然后去除表面上的钎剂，然后将夹具夹紧的水冷散热器整体放入钎焊炉中进行钎焊，即得。
实验例1
本发明水冷散热器水嘴焊接方法与传统水冷散热器水嘴焊接方法对比：
1、实验组1：传统水冷散热器水嘴焊接，不放焊环，最终焊接效果件图4和图5，从其剖视图图5可见水室外表面与水嘴面焊接不良，有缝隙，焊接强度达不到要求。
2、实验组2：传统水冷散热器水嘴焊接，放置焊环，最终焊接效果件图6和图7，从图6可见其外观有焊环融化的杂质残留，影响美观，从图7可见其焊接效果较好。
3、实验组3：本发明水冷散热器水嘴焊接方法，最终焊接效果件图8和图9，可见水室外表面与水嘴面焊接良好，而且水嘴根部没有杂质残留，外观良好。

Claims (4)

1.一种水冷散热器水室水嘴焊接方法，其特征在于，包括以下步骤：
A、在水室件（1）的各个内侧壁上贴覆有一层钎焊复合层；
所述的复合层包括内层和外层，所述的内层涂抹在水室件（1）的各个内侧壁上，所述的外层涂抹在内层上；
所述的内层由以下重量份的成分组成：Si 0.4-0.8,Fe 0.5-0.9,Cu 0.05-0.2,Mn 1-1.5,Mg 0.03-0.07,Zn 0.07-0.12,AL 90-110；
所述的外层由以下重量份的成分组成：Si 6-9,Fe 0.2-0.5,Cu 0.05-0.2,Mn 0.05-0.15,Mg 0.03-0.07,Zn 0.1-0.3, AL 85-100；
B、在水室件（1）上的水嘴焊接处开出梅花形的焊接孔（2），所述的焊接孔（2）在插入水嘴件（3）时，水嘴件（3）与焊接孔的接触部周围形成花瓣形缝隙（4），所述的花瓣形缝隙（4）不超出水嘴件（3）下部设置的定位环（5）所覆盖的范围；将水嘴件（3）插入焊接孔（2）后，对水嘴件（3）位于水室件（1）内的下管部（6）进行冷镦处理，使其直径变大，卡住焊接孔（2）使得水嘴件（3）定位在水室件（1）上；
C、水室件（1）在送入钎焊炉钎焊时，使得水嘴处于倒置状态，竖直朝下摆放；
将水室件（1）送入钎焊炉钎焊之前，还需要经过以下步骤处理：
将水室件（1）与水冷散热器的其他配件组合拼装，利用夹具夹紧，喷涂钎剂，去除表面上的钎剂，然后将夹具夹紧的水冷散热器整体放入钎焊炉中进行钎焊；
所述的水冷散热器的其他配件包括边板（7）、基管（8）、翅片（9）。
2.如权利要求1所述的水冷散热器水室水嘴焊接方法，其特征在于：
所述的钎剂由以下重量份的成分组成：KF 2-6、ALF3 4-10、水 80-100。
3.如权利要求1所述的水冷散热器水室水嘴焊接方法，其特征在于：所述的梅花形的焊接孔（2）的花瓣数为4-8个。
4.如权利要求1所述的水冷散热器水室水嘴焊接方法，其特征在于：所述的水嘴件（3）包括上管部（10）、定位环（5）、下管部（6），所述的上管部（10）下端与下管部（6）上端连接，所述的定位环（5）设于上管部（10）与下管部（6）连接处。
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