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产品型号:液冷系列
更新时间:2026-11-02一、产品概述
AI液冷板真空钎焊炉是为AI算力设备的散热冷板焊接而设计的真空炉,主要解决GPU服务器、智算机柜里大尺寸铝冷板的整体焊接问题。随着AI训练和推理芯片功耗走高,单机柜热流密度持续上升,风冷散热余量变小,液冷方案快速铺开,而冷板紧贴芯片、承担换热,一旦焊缝渗漏或流道内有杂质,直接影响整套液冷系统运行。这台炉子把工件放进密闭腔体,抽到高真空后程序升温,铝硅钎料熔化后在结合面毛细铺展,把盖板和流道芯体连成一体,全程不使用钎剂,焊后流道内干净、焊缝致密,配合氦检可对成品逐件把关,适配算力散热厂商批量、稳定的供货节奏。
二、AI液冷板真空钎焊炉的核心配置
(1)炉膛与加热:针对AI冷板普遍偏大的特点,加热体按区域划分并可单独调节功率,隔热屏降低热量散失。空炉状态下布置九点测温,各点温差落在±3℃以内,保证大板各个角落温度接近,减少边缘和中心的焊接差异。
(2)真空机组:由机械泵、罗茨泵和扩散泵串联组成,逐级抽气,冷炉空炉极限真空可到6.7×10⁻⁴Pa。在钎料尚未熔化的阶段安排保温,让炉内残气和工件吸附的气体充分逸出,低氧环境有助于铝表面氧化膜开裂,焊缝里的气孔也随之减少。
(3)温控系统:温度曲线由程序仪表自动执行,升温速度在0到15℃/min之间设定,进入钎料熔化区间后仪表把温度稳定在±1℃。升温平缓,工件内部温差和热应力就小;恒温稳定,钎料既流动充分又不会因温度过高而侵蚀母材。
(4)钎料与贴合:选用铝硅系钎料,结合面之间预留适合毛细作用的缝隙。缝隙宽窄会直接影响钎料爬升,技术人员会根据冷板流道走向布置钎料、确定贴合间隙,在保证结合可靠的同时防止钎料灌进流道。
(5)压紧工装:大板薄、面积大,高温下容易起翘,配套专用托盘和可调节压块、配重,在工件表面形成均匀的轻微压力,抑制分层和翘曲,配合平稳的温度节奏,把焊后平面度维持在较好水平。
(6)快冷单元:保温结束后向炉内回充高纯氮气,启动水冷盘管换热,让工件较快越过高温区,既避免铝合金在高温停留过久导致晶粒粗大,也压缩了单炉耗时。
(7)安全联锁:测温采用S型热电偶,另加一支独立的超温保护偶,一旦超温可独立断开加热回路;炉门、冷却水、真空度等信号接入联锁,出现异常及时报警保护。
三、AI冷板的结构形式与焊前准备
算力冷板常见的结构有三类:一是在铝板上铣出流道再加盖板封焊,流道形状可按需设计,应用较广;二是把预制铜管埋入铝板,接触热阻控制是关键;三是吹胀成型,靠加压让板材在模具处鼓出流道。真空钎焊在铣削流道板和复杂内腔板上优势明显,能够一次封焊大面积结合面。
焊前准备决定了焊接成败。结合面要先除油、去毛刺,再去除氧化层并尽快装炉,避免二次污染;工件清洗后充分干燥,防止残留水分在真空下形成气孔;钎料按预先排布的位置固定,防止抽气和升温时移位。装炉时各工件之间留出空隙,不要紧贴叠放,同一炉尽量安排板厚接近的产品,方便共用一条曲线。
四、适用场景
· AI训练与推理服务器、GPU集群、智算中心液冷板及均温板
· 高功率机柜、算力交换机、光模块的散热冷板
· 数据中心CDU冷量分配单元、一次侧与二次侧换热板
· 储能液冷、充电桩、大功率电源的水冷板与底板
· IGBT、激光器、功率模块的铝散热基板
面向AI算力、数据中心、通信、电力电子、新能源等行业的铝制带流道冷板焊接。除铝及铝合金外,技术人员也可针对其他材质的焊接需求评估工艺可行性,客户在选型阶段把材料牌号、板厚、最大外形、气密指标和预期产量一并提供,有助于更快确定炉型和配套方案,减少沟通往返。
五、实测技术参数
| 项目 | 数值 | 说明 |
|---|---|---|
| 有效工作区 | 600×600×500mm | 可按大板尺寸定制 |
| 额定最高温度 | 750℃ | 铝冷板多在580-620℃ |
| 恒温精度 | ±1℃ | 钎焊区间实测 |
| 温场均匀性 | ±3℃ | 九点测温 |
| 极限真空 | 6.7×10⁻⁴Pa | 冷炉空炉 |
| 压升率 | ≤0.5Pa/h | 炉体密封 |
| 装机功率 | 80kW | 分区控温 |
| 升温速度 | 0-15℃/min | 程序设定 |
| 冷却形式 | 氮气回充+水冷盘管 | 快慢可调 |
| 保护配置 | S型偶+独立超温偶 | 双重测温 |
六、典型问题与处理方法
氦检报警、出现漏点:通常先排查结合面是否清洁、贴合间隙是否合适,再核对钎料摆放和恒温时间,以及当时的真空读数;表面污染和除气不足是漏焊的常见诱因。
流道内堆料、堵孔:一般源于钎料偏多、升温偏急或缝隙偏大,可减少钎料、放慢接近熔化点时的升温,并重新校核贴合间隙。
大板翘曲、平面度差:先看压块配重是否到位、放置是否平整,再把升降温节奏调缓,必要时增加均温段,让大板受热更均匀。
焊缝出现气孔:重点检查真空抽气和预热除气,确认工件干燥、无水分,适当延长除气停留时间,气孔会明显减少。
七、温度曲线与装炉要领
一条成熟的焊接曲线大致分四段:先把炉腔抽到规定真空度;随后以受控速度升到约400℃并保温,让残气排出;再升到560℃左右做均温,使整炉大板内外温度趋于一致;接着升到钎焊温度(约590-610℃,随钎料牌号浮动)短暂恒温完成填充,之后转入降温,回充氮气加速冷却,待温度降到安全值再出炉。AI大板热容量大,均温段通常比小工件设得更长。
装炉要领在于“平、匀、留缝":工件平放、托盘洁净,压块均匀施压,工件之间留出受热和钎料流动的空间,避免密排造成局部温度滞后。
选型注意事项(供采购参考):先按冷板最大外形确定有效区,工件四周要留出加热和取放余量,不要只看刚好放得下;再结合产能核算炉膛大小和炉台数量,批量大、品种单一时可选较大有效区配合料车进出料,多品种、小批量则侧重工装快换和曲线管理。真空机组要匹配工件放气量,含较多复杂流道、夹层的产品建议选抽速更充裕的配置。自动化程度按人力和节拍选择,是否需要上位机、数据追溯和远程监控,要结合客户审厂要求确定。此外,冷却水、电力和场地承重等配套条件提前确认,避免设备到场后再改造。把这些因素理清,再和技术人员确认配置,能减少后期返工。
八、项目案例
案例一:算力散热企业承接AI服务器冷板大单
订单批量大、交期紧,且客户对漏率有明确指标。设备投用后配合工艺固化和氦检,成品漏率稳定达标,整炉产品一致性较好,支撑客户按期完成交付。
案例二:液冷集成商攻克大板翘曲
早期大尺寸冷板焊后平面度不稳定、铣面量大。通过重新设计压紧工装、增加均温段并调缓升降温,翘曲得到控制,后续加工工时下降。
案例三:研发团队验证新一代平台冷板
新平台冷板结构和流道都有变化,需要多轮试焊。设备可存储多套曲线并随时编辑,配合快换工装,团队在较短周期内完成样件迭代和参数定型。
九、服务内容
· 方案评估:依据冷板图纸、材质、流道和气密指标选型,必要时安排寄样试焊。
· 工装设计:按大板结构定制托盘、压块和配重,保障装炉稳定。
· 现场调试:负责安装、真空校准、温场测定和首炉跟产。
· 培训维护:讲解操作、曲线编辑和日常保养,易损件原厂供应,结合远程支持与定期回访。
十、常见问题解答
Q1:AI冷板为什么倾向用真空钎焊而不是钎剂焊?
AI冷板流道窄、内部洁净度要求高,钎剂焊后残留清洗困难,长期运行有腐蚀和堵塞风险。真空钎焊不靠钎剂,焊后流道干净、焊缝致密,更契合算力液冷系统对可靠性的要求。
Q2:尺寸很大的冷板能否一炉焊好?
可以,设备分区控温并设较长均温段,九点测温温差控制在±3℃。只要有效区放得下、装炉留好间隙,大板各区域能同步达到钎焊温度;超大尺寸也可定制更大炉膛。
Q3:成品漏率按什么标准判定?
漏率指标由供需双方在技术协议中约定,焊后用氦质谱检漏仪按协议方法测试,判定合格与否。不同客户的指标和测试压力可能不同,按协议执行即可。
Q4:一条炉一天能出多少炉、多少件?
取决于每炉装量和单炉周期,单炉周期包含抽真空、升温、保温和氮气冷却。把冷板尺寸、每炉装量和目标日产量提供给技术人员,可测算出炉数和所需炉台数量。
Q5:能不能先打样再决定采购?
支持来料打样和非标定制,有效区、炉门形式、进出料方式、泵组配置都可按需调整。收到图纸和需求后先安排试焊,再给出配置方案和报价。
Q6:真空钎焊和搅拌摩擦焊怎么选?
搅拌摩擦焊是固相连接,适合规则直缝,对复杂内腔和大面积封焊受限;真空钎焊能一次成型复杂流道和大面积结合面,更适合带密闭流道的冷板。实际选型要结合结构、产量和成本综合权衡。
Q7:真空度抽不上去如何判断原因?
先判断是抽气端问题还是漏点问题。泵油老化、阀件卡滞会让抽速变慢;若停泵后真空持续回落,则偏向炉体泄漏,可通过压升率测试和分段封堵排查,重点检查密封件、法兰面和炉门压合。
Q8:日常保养有哪些重点?
保持炉膛和托盘清洁,及时清理钎料飞溅和氧化碎屑;定期检查泵油、密封件、加热体和热电偶,确认冷却水畅通;按使用频次校准温场和仪表。规范保养能减少突发停机,延长设备使用周期。
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