紫銅微通道熱交換器擴散連接制造工藝研究
發(fā)布時間:2021-11-17 14:59
微通道熱交換器作為具有精密微細通道散熱結(jié)構(gòu)的封閉式高效散熱裝置,是國防工業(yè)領(lǐng)域高熱負載荷設(shè)備散熱系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部件之一。傳統(tǒng)焊接技術(shù)難以制造出焊接界面多、形狀復(fù)雜的封閉式中空結(jié)構(gòu)零件,而采用擴散連接能夠有效地突破上述制造技術(shù)瓶頸。擴散連接工藝是實現(xiàn)微通道熱交換器制造的關(guān)鍵技術(shù),需要在保證焊合質(zhì)量的前提下精確控制內(nèi)部微細通道變形。然而目前國內(nèi)對于微細通道在擴散連接工藝中同時保證焊合率和變形控制的研究較少,為此,本文以T2紫銅微通道熱交換器為研究對象,對其擴散連接制造工藝進行深入系統(tǒng)的研究。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)以溫度780℃、壓力5.5MPa和保壓時間90min下的焊接質(zhì)量為參考,采用單一變量原則進行T2紫銅擴散連接試驗研究,當(dāng)溫度從720℃增加到780℃,焊合率增長20.66%,變形量增加0.09mm;當(dāng)壓力從5.5MPa增加到8.5MPa,焊合率增長28.29%,變形量增加0.175mm;當(dāng)保壓時間從60min增加到150min,焊合率增長18.27%,變形量增加0.099mm;其中壓力對焊合率和變形量的影響最明顯。(2)通過保持連接溫度和壓力恒定,以等梯度增加保壓時...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
微通道熱交換器的應(yīng)用領(lǐng)域自從美國學(xué)者Tuckerman和Pease在1981年提出微通道的概念以來[6]
圖 1.2 擴散的四種機制金屬中,空位機制是金屬內(nèi)部原子發(fā)生擴散的主的原子克服節(jié)點之間的勢能 Q 從初始節(jié)點位置擴料內(nèi)部原子發(fā)生這種擴散遷移的概率還要視內(nèi)部5 年對金屬原子的擴散定律進行了研究:速度是按照單位時間內(nèi),通過單位面積界面的物質(zhì)于界面方向的單位濃度 dc/dx 有關(guān),并且與擴散dcp Ddx 物質(zhì)發(fā)生擴散的方向是濃度梯度遷移的反方向。含擴散物質(zhì)的數(shù)量。菲克第一定律適用于擴散流的擴散連接試驗表明,擴散連接內(nèi)部物質(zhì)擴散都的關(guān)系,這時需要采用菲克第二定律來進行研究2dc d c
圖 1.3 擴散連接接頭形成的三個階段界面兩側(cè)材料形成牢固可靠連接接頭的首要條件是界面原子達到原子間相接表面在微觀上是凸凹不平的,在擴散連接的初始階段,焊接件在上下擴形成局部點接觸,同時在界面處形成孔洞,這些空洞消失過程主要由塑形/積擴散機制導(dǎo)致的[20-22]。變形機制與其他孔洞消失機制相比,在擴散連接過程的初始階段便產(chǎn)生作兩側(cè)材料在焊接界面處產(chǎn)生的初始界面狀態(tài)條件對后續(xù)連接界面的結(jié)合過材料經(jīng)過前期的塑性變形機制作用后,粘塑性變形機制便開始產(chǎn)生作用,合作用下,金屬材料內(nèi)部會發(fā)生晶格位錯的滑移運動。通常來講,對于不的擴散連接,塑性變形機制對實現(xiàn)界面達到緊密接觸狀態(tài)所起的作用不大等較軟材料時,才能凸顯出塑性變形機制的作用。擴散途徑有界面擴散和體積擴散兩種。界面擴散是指已經(jīng)達到緊密接觸狀“涌出”擴散原子流,這些原子流在通過連接界面擴散到孔洞端面?瘴毁|(zhì),不同位置間化學(xué)位差的不同驅(qū)使空位發(fā)生擴散,而原子擴散的方向與
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空航天冷卻微通道制造技術(shù)及應(yīng)用[J]. 鄧大祥,陳小龍,謝炎林,黃青松. 航空制造技術(shù). 2017(Z2)
[2]微通道冷板的加工工藝及散熱性能研究[J]. 王猛,劉衛(wèi)剛,趙冬竹. 電子機械工程. 2017(05)
[3]基于改進的BP-NSGAⅡ算法的注塑工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 曹志勇,幸俊龍,夏巨諶,王新云. 鍛壓技術(shù). 2016(11)
[4]鈦/銅/不銹鋼脈沖加壓擴散連接接頭組織及力學(xué)性能研究[J]. 王敬,王勇. 熱加工工藝. 2016(19)
[5]高熵合金(CoCrFeMnNi)/銅真空擴散連接的界面行為及接頭性能研究[J]. 劉玉林,羅永春,趙丹,張國慶,康龍. 機械工程學(xué)報. 2017(02)
[6]微通道換熱器的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 葛洋,姜未汀. 化工進展. 2016(S1)
[7]新型擴散焊緊湊式換熱器[J]. 陳永東,于改革,吳曉紅. 壓力容器. 2016(05)
[8]微通道冷板低溫釬焊技術(shù)研究[J]. 尹恩懷,安占軍,李超. 科技視界. 2016(12)
[9]3D打印成型微通道冷板[J]. 尹恩懷,安占軍,李超. 科技視界. 2016(11)
[10]材料擴散連接技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 魏成富,張兵,唐杰,邢丕峰,楊蒙生,張林. 材料導(dǎo)報. 2015(S2)
碩士論文
[1]Ti-Al合金擴散連接工藝及機理研究[D]. 包潘飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于擴散連接法的鈦合金波紋管制造工藝研究[D]. 蔡春林.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]寬弦空心風(fēng)扇葉片超塑成形/擴散連接工藝研究[D]. 吳心晨.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]表面納米化銅低溫擴散焊接機理研究[D]. 裴廣玉.上海工程技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于微通道結(jié)構(gòu)的間接液冷散熱技術(shù)研究[D]. 于惠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]有源相控陣天線微通道冷卻技術(shù)研究[D]. 宋正梅.西安電子科技大學(xué) 2013
[7]鈦合金舵體超塑成形/擴散連接工藝研究[D]. 王大剛.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]大尺寸無氧銅軟導(dǎo)體分子擴散焊原理及工藝研究[D]. 焦雅麗.江蘇科技大學(xué) 2012
[9]復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)擴散焊接工藝研究[D]. 薛曉波.南京航空航天大學(xué) 2012
[10]TC4鈦合金與LY12鋁合金的擴散焊接研究[D]. 曾浩.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:3501153
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
微通道熱交換器的應(yīng)用領(lǐng)域自從美國學(xué)者Tuckerman和Pease在1981年提出微通道的概念以來[6]
圖 1.2 擴散的四種機制金屬中,空位機制是金屬內(nèi)部原子發(fā)生擴散的主的原子克服節(jié)點之間的勢能 Q 從初始節(jié)點位置擴料內(nèi)部原子發(fā)生這種擴散遷移的概率還要視內(nèi)部5 年對金屬原子的擴散定律進行了研究:速度是按照單位時間內(nèi),通過單位面積界面的物質(zhì)于界面方向的單位濃度 dc/dx 有關(guān),并且與擴散dcp Ddx 物質(zhì)發(fā)生擴散的方向是濃度梯度遷移的反方向。含擴散物質(zhì)的數(shù)量。菲克第一定律適用于擴散流的擴散連接試驗表明,擴散連接內(nèi)部物質(zhì)擴散都的關(guān)系,這時需要采用菲克第二定律來進行研究2dc d c
圖 1.3 擴散連接接頭形成的三個階段界面兩側(cè)材料形成牢固可靠連接接頭的首要條件是界面原子達到原子間相接表面在微觀上是凸凹不平的,在擴散連接的初始階段,焊接件在上下擴形成局部點接觸,同時在界面處形成孔洞,這些空洞消失過程主要由塑形/積擴散機制導(dǎo)致的[20-22]。變形機制與其他孔洞消失機制相比,在擴散連接過程的初始階段便產(chǎn)生作兩側(cè)材料在焊接界面處產(chǎn)生的初始界面狀態(tài)條件對后續(xù)連接界面的結(jié)合過材料經(jīng)過前期的塑性變形機制作用后,粘塑性變形機制便開始產(chǎn)生作用,合作用下,金屬材料內(nèi)部會發(fā)生晶格位錯的滑移運動。通常來講,對于不的擴散連接,塑性變形機制對實現(xiàn)界面達到緊密接觸狀態(tài)所起的作用不大等較軟材料時,才能凸顯出塑性變形機制的作用。擴散途徑有界面擴散和體積擴散兩種。界面擴散是指已經(jīng)達到緊密接觸狀“涌出”擴散原子流,這些原子流在通過連接界面擴散到孔洞端面?瘴毁|(zhì),不同位置間化學(xué)位差的不同驅(qū)使空位發(fā)生擴散,而原子擴散的方向與
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空航天冷卻微通道制造技術(shù)及應(yīng)用[J]. 鄧大祥,陳小龍,謝炎林,黃青松. 航空制造技術(shù). 2017(Z2)
[2]微通道冷板的加工工藝及散熱性能研究[J]. 王猛,劉衛(wèi)剛,趙冬竹. 電子機械工程. 2017(05)
[3]基于改進的BP-NSGAⅡ算法的注塑工藝參數(shù)優(yōu)化[J]. 曹志勇,幸俊龍,夏巨諶,王新云. 鍛壓技術(shù). 2016(11)
[4]鈦/銅/不銹鋼脈沖加壓擴散連接接頭組織及力學(xué)性能研究[J]. 王敬,王勇. 熱加工工藝. 2016(19)
[5]高熵合金(CoCrFeMnNi)/銅真空擴散連接的界面行為及接頭性能研究[J]. 劉玉林,羅永春,趙丹,張國慶,康龍. 機械工程學(xué)報. 2017(02)
[6]微通道換熱器的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 葛洋,姜未汀. 化工進展. 2016(S1)
[7]新型擴散焊緊湊式換熱器[J]. 陳永東,于改革,吳曉紅. 壓力容器. 2016(05)
[8]微通道冷板低溫釬焊技術(shù)研究[J]. 尹恩懷,安占軍,李超. 科技視界. 2016(12)
[9]3D打印成型微通道冷板[J]. 尹恩懷,安占軍,李超. 科技視界. 2016(11)
[10]材料擴散連接技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 魏成富,張兵,唐杰,邢丕峰,楊蒙生,張林. 材料導(dǎo)報. 2015(S2)
碩士論文
[1]Ti-Al合金擴散連接工藝及機理研究[D]. 包潘飛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于擴散連接法的鈦合金波紋管制造工藝研究[D]. 蔡春林.南京航空航天大學(xué) 2017
[3]寬弦空心風(fēng)扇葉片超塑成形/擴散連接工藝研究[D]. 吳心晨.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]表面納米化銅低溫擴散焊接機理研究[D]. 裴廣玉.上海工程技術(shù)大學(xué) 2015
[5]基于微通道結(jié)構(gòu)的間接液冷散熱技術(shù)研究[D]. 于惠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[6]有源相控陣天線微通道冷卻技術(shù)研究[D]. 宋正梅.西安電子科技大學(xué) 2013
[7]鈦合金舵體超塑成形/擴散連接工藝研究[D]. 王大剛.南京航空航天大學(xué) 2013
[8]大尺寸無氧銅軟導(dǎo)體分子擴散焊原理及工藝研究[D]. 焦雅麗.江蘇科技大學(xué) 2012
[9]復(fù)雜多孔結(jié)構(gòu)擴散焊接工藝研究[D]. 薛曉波.南京航空航天大學(xué) 2012
[10]TC4鈦合金與LY12鋁合金的擴散焊接研究[D]. 曾浩.武漢理工大學(xué) 2010
本文編號:3501153
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