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液冷产业加速落地,真空钎焊为何成为液冷板制造首选

液冷产业加速落地,真空钎焊为何成为液冷板制造首选

 

  AI算力爆发式增长,数据中心散热压力持续升级,液冷技术凭借优异散热效能,成为保障AI服务器、超算设备稳定运行的核心方案。液冷板作为液冷系统核心部件,大量采用铝合金、紫铜、不锈钢等材质,产品内部多为复杂微流道结构,对焊缝密封性、内部洁净度、批量一致性提出极高要求。激光焊、搅拌摩擦焊在面对多层复合、内置翅片、密集微流道构件时存在固有局限,而真空钎焊凭借可一次性实现多焊缝、夹层与内部流道冶金结合的工艺优势,成为当前AI液冷板、储能冷却板、新能源水冷板量产的主流工艺。

1、液冷板三大主流制造工艺

  液冷板主流制备工艺包含真空钎焊、激光焊接、搅拌摩擦焊,三种工艺在热变形、焊接效率、焊缝性能、密封性、耐腐蚀性、适用场景与设备成本上各有优劣,可结合产品结构、流道形式、量产条件选型匹配。

1.1真空钎焊(Vacuum Brazing)

  真空钎焊在高真空炉体内完成全域均匀加热,母材不发生熔化,依靠钎料毛细浸润填充多层缝隙,一次性完成内部翅片、夹层、盖板的整体冶金焊接。真空无氧环境下焊接,无氧化、无钎剂残留,流道内部洁净,规避介质长期循环带来的腐蚀隐患;焊缝填充充分,氦质谱检漏通过率高,非常适配带复杂内置流道、多层复合结构的液冷板生产。通过精准温控曲线与专用工装治具,可有效控制工件整体形变,减少焊后整形工作量,兼容铝合金、紫铜、不锈钢及部分异种金属组合焊接。虽然单炉包含升温‑保温‑冷却完整流程,生产周期较长,对炉膛温场均匀性、真空密封性要求严苛,但批量生产下产品一致性好、综合良率高,是AI算力服务器、储能热管理部件的优选制造方案。

1.2激光焊接(Laser Welding)

  激光焊接属于局部熔焊,热影响区小,工件局部变形小,焊接速度快,适合简单结构、3D曲线外围焊缝的快速量产,焊缝强度高。但仅能处理工件可接触的外表面焊缝,无法完成工件内部夹层、内置翅片的连接;对装配间隙非常敏感,铜铝等高反金属焊接容易产生飞溅、气孔、虚焊缺陷,复杂多层微流道液冷板并不适用,多用于液冷分水器、波纹管接头等零部件的封口与环焊加工。

1.3搅拌摩擦焊(FSW)

  搅拌摩擦焊属于固相焊接,焊缝无熔化,气孔裂纹缺陷少,接头可靠性高。受物理工具运动限制,仅可实现直线焊缝焊接,无法加工异形及内部夹层焊缝;设备投入成本高,生产节拍慢,产品结构适配范围有限,多用于少数结构简单的平板类液冷板产品。

2、真空钎焊赋能紫铜、铝合金液冷板焊接

  针对紫铜、铝合金等高导热金属液冷板制造痛点,高性能真空钎焊设备依靠稳定高真空环境、±5℃炉内温场均匀性,配合适配钎料体系,解决铜、铝及异种材料的焊接难题。

  2.1全域均匀温控技术

  整炉工件受热均衡,钎料润湿铺展稳定,多层板、薄壁翅片构件各处钎缝同步成型,降低局部虚焊、钎料流淌堵流道风险,焊后工件平面度优异,成品气密性、高压保压测试满足AI液冷板严苛指标。

  2.2高真空密封系统

  炉膛压升率指标优异,高温阶段维持高真空状态,抑制铜铝金属氧化,不需要使用钎剂,焊后工件洁净,流道内部无残渣,保障液冷回路长期运行不堵塞、不腐蚀。

  2.3多段可编程工艺曲线

  可针对紫铜、铝合金、不锈钢不同材质组合,设置分段升温、保温、梯度冷却工艺,降低薄壁件热应力,抑制翘曲变形,兼顾研发打样到大批量连续生产的工艺需求。

3、赋能AI液冷服务器核心部件制造

  面向AI服务器液冷板、储能冷却板、VC均热板散热器、动力电池液冷系统,依托成熟真空钎焊工艺,兼顾复杂流道成型、高热流散热均匀性、高密封防泄漏与热管理安全:

  3.1 AI服务器液冷板

  适配铝、铜材质多层微通道液冷板,完成基板、内置翅片、盖板一体化钎焊,保障高热流密度工况下散热均匀与结构密封可靠。

  3.2板式换热器、水冷模块

  实现多层板片批量钎焊成型,焊缝致密,耐压性能优异,适用于数据中心、工业设备换热组件。

  3.3 VC均热板与散热器

  微通道夹层精密钎焊,内部焊缝结合充分,降低接触热阻,提升整体热传导效率。

  3.4动力电池与储能液冷系统

  电池包水冷板、储能冷却板批量钎焊,满足新能源热管理部件批量制造需求。

4、志远真空钎焊炉产品规格参数

志远钎焊型号

有效热区 W×H×L (mm)

有效容积 (L)

最高温度 (℃)

均温性 (℃)

压升率 (Pa/h)

加热功率 (kW)

典型应用

ZY-ZK-334

300×300×400

45

1350

±5

≤0.67

75

实验室研发、小批量试样

ZY-ZK-446

400×400×600

96

1350

±5

≤0.67

85

工艺验证、中小批量生产

ZY-ZK-669

600×600×900

324

1350

±5

≤0.67

150

标准量产、AMB陶瓷覆铜板

ZY-ZK-8812

800×800×1200

768

1350

±5

≤0.67

360

大型工件、散热器量产

ZY-ZK-8816

800×800×1600

1024

1350

±5

≤0.67

300

汽车零部件、铝散热器量产

ZY-ZK-8820

800×800×2000

1280

1350

±5

≤0.67

420

新能源汽车热管理部件量产

ZY-ZK-8824

800×800×2400

1536

1350

±5

≤0.67

480

大巴散热器、工业冷却器

ZY-ZK-8830

800×800×3000

1920

1350

±5

≤0.67

540

超长工件、AI液冷板量产线

  在算力需求持续攀升、液冷产业加速规模化落地的行业背景下,液冷部件对复杂结构成型、密封可靠性、批量一致性的工艺门槛不断抬升。真空钎焊技术凭借对多层夹层、内置流道构件得天独厚的加工优势,正在成为AI液冷板制造的核心工艺路线。志远工业设备依托系列真空钎焊装备、工装设计与工艺沉淀,攻克铝、铜、不锈钢多种材质液冷构件焊接中的变形、虚焊、泄漏等生产痛点,为液冷部件规模化量产提供完整设备及工艺支撑。

  未来,志远工业设备将持续深耕液冷领域真空钎焊技术迭代,优化炉体温场、真空系统与配套工装方案,持续推进设备升级与场景化落地,以真空钎焊制造装备赋能算力基础设施、新能源等制造产业高质量发展。

东莞市志远工业设备有限公司|专注真空钎焊炉等高温热工设备研发制造


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