[发明专利]一种铝合金微波液冷组件的加工方法

说明书

本发明涉及一种铝合金微波液冷组件的加工方法。所述铝合金微波液冷组件包括壳体和盖板；壳体上开设有壳体水道，改进后的加工操作步骤如下：（1）对壳体和盖板进行化学除油、腐蚀，并在除壳体水道外的壳体和盖板上分别均匀涂上可剥漆；（2）对壳体和盖板进行导电氧化，使壳体水道表面形成均匀的导电氧化膜层；（3）对壳体和盖板进行搅拌摩擦焊接；（4）对焊接微波液冷组件进行去应力热处理；（5）对去应力微波液冷组件的外表面进行加工处理、化学除油、腐蚀和导电氧化，制得微波液冷组件。本发明解决了现有微波液冷组件水内表面氧化不均匀的问题，大幅提高了铝合金微波液冷组件的耐腐蚀性能和使用寿命，进一步提高了雷达微波结构的可靠性。

技术领域

本发明涉及高密度微波模块的安装和散热技术领域，具体涉及用于高密度微波模块的铝合微波液冷组件的加工方法。

背景技术

铝合金的微波液冷组件是雷达系统的关键结构，起到为高密度微波模块提供安装载体和散热的作用，从而保证雷达系统的有效运转。雷达系统的使用寿命一般为十年以上，因此微波液冷组件的长期可靠性是其重要的性能指标。目前微波液冷组件的主要失效模式是腐蚀失效：内部的冷却液对金属水道壁产生腐蚀而漏液失效；或者腐蚀产物堵塞液冷组件降低冷却效果、导致冷却不良而失效。为了提高微波液冷组件耐腐蚀能力并保证结构导电性，液冷组件的外表面和流道内表面均需进行导电氧化。

目前的液冷组件的加工流程一般先将壳体和盖板进行焊接，再进行导电氧化。导电氧化是化学液与铝合金表面发生纯化学反应的过程。目前铝合金液冷组件的外表面导电氧化工艺成熟，但是流道内表面导电氧化效果差。这主要因为对于具有复杂水道的液冷组件而言，参见图3，化学液必须由壳体水道32的进水口33进入，由出水口34流出，化学反应优先在进水口33处发生，因此随着化学液浓度下降，远离进水口33的水道内部化学反应很弱，出水口34甚至不发生化学反应，无法形成导电氧化膜。

导电氧化膜的承受温度不能超过200℃，如果先对液冷组件的内表面进行氧化再焊接，现有技术搅拌头在摩擦焊过程中的摩擦产热会导致水道表面导电氧化膜超过200℃，同时由于液冷组件的焊接应力变形大，相应的热处理温度需超过250℃才能达到较好的效果，因此无法保证导电氧化膜不受损。

发明内容

为了解决液冷组件内表面导电氧化困难的问题，本发明提供了一种铝合金微波液冷组件的加工方法。

一种铝合金微波液冷组件的加工方法，所述铝合金微波液冷组件包括壳体3和盖板4；所述壳体3上开设有壳体水道32，改进后的加工操作步骤如下：

（1）前处理局部保护

对壳体和盖板进行化学除油、化学腐蚀；在除壳体水道32外的经过化学腐蚀的壳体3上和除与壳体水道32对应的水道面外的经过化学腐蚀的盖板4上分别均匀涂上可剥漆；制得局部保护的壳体和局部保护的盖板；

（2）导电氧化

将局部保护的壳体和局部保护的盖板置于导电氧化液中进行氧化，清水冲洗，使壳体水道32的表面和盖板上与壳体水道32对应的水道面上分别形成均匀的导电氧化膜层；

（3）搅拌摩擦焊接

去除壳体3上的可剥漆和盖板4上的可剥漆，将壳体3的组装焊接表面和盖板4的组装焊接表面对应配合，在搅拌摩擦焊接设备上进行搅拌摩擦焊接，得到焊接微波液冷组件；

搅拌摩擦焊接设备的焊接搅拌头上的轴肩由工作轴肩121和增强轴肩122组成；所述工作轴肩121的直径小于增强轴肩122的直径，大于搅拌针11的直径；所述工作轴肩121的外径与所述搅拌针11的轴向长度之间的比值小于3；

工作轴肩121的作用在于减小热量产生，实现壳体水道32的表面和盖板上与壳体水道32对应的水道面上在搅拌摩擦焊接过程中的摩擦产热温度不超过200℃；