一种铝合金散热器表面防腐工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种铝合金散热器表面防腐工艺，包括以下步骤：S1：在保护气氛下采用光纤毫秒方波脉冲激光对步骤S1所得的铝合金散热器进行激光熔凝处理；S2：以碳靶材为蒸发源，以氩气和烷烃类气体的混合气体为工作气体，在真空条件下采用离子镀工艺在经激光熔凝处理的铝合金散热器表面沉积一层类金刚石碳层；S3：以碳靶材和银靶材为蒸发源，以氩气为工作气体，在真空条件下采用离子镀工艺在类金刚石碳膜层沉积一层类石墨碳层。经该防腐工艺处理得到的铝合金散热器具有防腐性能优异、导热性能良好，使用寿命长等优点。使用寿命长等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种铝合金散热器表面防腐工艺


[0001]本专利技术涉及铝制品表面处理
，尤其涉及一种铝合金散热器表面防腐工艺。

技术介绍

[0002]近年来，城市集中采暖和农村单户取暖，都是用热水或蒸汽作为传热介质，用普通散热片作为散热部件，热水或蒸汽直接流经暖气片，再由散热片把热量散发到空气中，实现室内取暖散热器。铝合金散热器具有传热快、重量轻、体积小、造型优美、集散热与装饰为一体的特点为市场青睐，但缺点是合金自身具有高活性、易氧化的特点，导致其耐蚀性较差。铝合金散热器连续在90℃左右的温度下使用，容易产生针状腐蚀渗漏而报废。如何防止高温高压的锅炉水对铝合金散热器的腐蚀，是铝合金散热器推广应用函待解决的问题。
[0003]然而，多数散热器的形状尺寸较为复杂，传统的喷粉、涂覆等工艺难以实现涂层的均匀涂覆。且难以保证涂层与基材的结合强度。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种铝合金散热器表面防腐工艺，能显著提高铝合金散热器的防腐性能，且不影响铝合金散热器导热性能。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种铝合金散热器表面防腐工艺，包括以下步骤：
[0007]S1：在保护气氛下采用光纤毫秒方波脉冲激光对步骤S1所得的铝合金散热器进行激光熔凝处理；
[0008]S2：以碳靶材为蒸发源，以氩气和烷烃类气体的混合气体为工作气体，在真空条件下采用离子镀工艺在经激光熔凝处理的铝合金散热器表面沉积一层类金刚石碳层；
[0009]S3：以碳靶材和银靶材为蒸发源，以氩气为工作气体，在真空条件下采用离子镀工艺在类金刚石碳膜层沉积一层类石墨碳层。
[0010]进一步地，所述激光熔凝处理中，方波的峰值功率为500
‑
1000W，脉冲频率为50HZ
‑
100HZ，占空比为0.4
‑
0.6；平均激光功率为500
‑
800W，扫描速度为8
‑
10mm/s。
[0011]进一步地，激光波长为1.06μm，光斑直径为1
‑
2mm，搭接率为30
‑
50％。
[0012]进一步地，所述激光熔凝处理在惰性气体下进行，所述惰性气体的载气流量为10
‑
15L/min。
[0013]进一步地，所述步骤S2中，工作气压为5
×
10
‑1Pa
‑
10
×
10
‑1Pa，所述烷烃类气体分压60％
‑
80％，碳靶材的功率密度为0.1A/cm2‑
0.5A/cm2，沉积时间为30min
‑
60min。
[0014]进一步地，所述步骤S3中，工作气压为5
×
10
‑1Pa
‑
10
×
10
‑1Pa，碳靶材的功率密度为0.1A/cm2‑
0.5A/cm2，银靶材的功率密度为1mA/cm2‑
10mA/cm2，沉积时间为60min
‑
120min。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0016]本专利技术先通过激光熔凝技术，消除基材中大尺寸的金属间化合物，细化凝固组织，
抑制Cu元素偏析，金属间化合物和Cu偏析是阻碍防腐膜沉积的主要因素，再通过离子镀在铝合金散热器基材沉积类金刚石碳层和类石墨碳层组成的复合涂层。由于通过激光熔凝处理，电镀层顺利形成，从而减少了离子镀层的缺陷，也即减少了点蚀攻击的位点，均匀分布的合金元素有效减少了第二相与基体间的电势，从而减少了腐蚀驱动力，铝合金散热器的抗湿氧腐蚀性能得以显著提高。此外，两种工艺均不会影响铝合金散热器的导热性能。并且，上述复合涂层具有优异耐腐蚀性能和良好的散热能力。
具体实施方式
[0017]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，以下结合具体优选的实施例对本专利技术进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1：
[0019]本实施例的铝合金散热器表面防腐工艺，包括以下步骤：
[0020]S1：激光熔凝处理
[0021]在氩气气氛下采用光纤毫秒方波脉冲激光对铝合金散热器基材表面进行激光熔凝处理，以形成熔凝组织层。其中，激光光源波形调制为方波，方波的参数为：峰值功率：1000W，脉冲频率：100HZ，占空比：0.5。激光表面熔凝工艺参数如下：激光波长1.06微米，平均激光功率为600W，扫描速度为8mm/s，搭接率为50％，光斑直径为2mm，氩气载气流量10L/min。
[0022]S2：离子镀
[0023]S2.1：在离子镀设备的真空腔室中安装碳靶材和银靶材，将经步骤S1处理的铝合金散热器基材置入真空腔室的工件工位上，对整个真空腔室进行抽真空至真空度小于2.0
×
10
‑3Pa。
[0024]S2.2：往真空腔室中持续通入氩气和CH4，其中CH4的分压为70％，并保证工作真空腔室的工作气压为8
×
10
‑1Pa，开启碳靶材，将碳靶材的功率密度调节至0.1A/cm2，沉积时间为30min。
[0025]S2.3：将工作真空腔室中持续通入氩气作为工作气体，并保证工作真空腔室的工作气压为10
×
10
‑1Pa；开启碳靶材和银靶材，将碳靶材的功率密度调节至0.25A/cm2，将银靶材的功率密度调节至为1.5mA/cm2，沉积时间为90min，此沉积过程中可控制纳米Ag粒子的掺杂量约为质量百分比5％。
[0026]实施例2：
[0027]本实施例的铝合金散热器表面防腐工艺，包括以下步骤：
[0028]S1：激光熔凝处理
[0029]在氩气气氛下采用光纤毫秒方波脉冲激光对铝合金散热器基材表面进行激光熔凝处理，以形成熔凝组织层。其中，激光光源波形调制为方波，方波的参数为：峰值功率：1000W，脉冲频率：80HZ，占空比：0.5。激光表面熔凝工艺参数如下：激光波长1.06微米，平均激光功率为600W，扫描速度为8mm/s，搭接率为50％，光斑直径为2mm，氩气载气流量10L/min。
[0030]S2：离子镀
[0031]S2.1：在离子镀设备的真空腔室中安装碳靶材和银靶材，将经步骤S1处理的铝合金散热器基材置入真空腔室的工件工位上，对整个真空腔室进行抽真空至真空度小于2.0
×
10
‑3Pa。
[0032]S2.2：往真空腔室中持续通入氩气和CH4，其中CH4的分压为60％，并保证工作真空腔室的工作气压为8...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金散热器表面防腐工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：在保护气氛下采用光纤毫秒方波脉冲激光对步骤S1所得的铝合金散热器进行激光熔凝处理；S2：以碳靶材为蒸发源，以氩气和烷烃类气体的混合气体为工作气体，在真空条件下采用离子镀工艺在经激光熔凝处理的铝合金散热器表面沉积一层类金刚石碳层；S3：以碳靶材和银靶材为蒸发源，以氩气为工作气体，在真空条件下采用离子镀工艺在类金刚石碳膜层沉积一层类石墨碳层。2.根据权利要求1所述的铝合金散热器表面防腐工艺，其特征在于，所述激光熔凝处理中，方波的峰值功率为500
‑
1000W，脉冲频率为50HZ
‑
100HZ，占空比为0.4
‑
0.6；平均激光功率为500
‑
800W，扫描速度为8
‑
10mm/s。3.根据权利要求2所述的铝合金散热器表面防腐工艺，其特征在于，激光波长为1.06μm，光斑直径为1
‑
2mm，搭接率为30
‑
50％。4.根据权利要求3所述的铝合金散热器表面防腐工艺，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小煌，易铁山，田卫，
申请(专利权)人：湖南特辉电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：