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水浸超声钎着率检测？铝合金液冷机箱钎焊焊接缺陷分析

发布时间：2025-12-19阅读：2

无损检测

铝合金液冷机箱钎焊质量

随着电子设备功率密度的不断提升，散热能力更强的铝合金液冷机箱及配套液冷模块已逐步成为主流散热方案。当前液冷机箱结构复杂、集成度高，其关键部位通常采用真空钎焊工艺进行整体拼接，以实现高强度连接与良好密封性能。

液冷机箱箱体结构示意图

然而，在真空钎焊过程中，受机箱结构形状复杂、材料热膨胀差异、焊接温度梯度及残余应力等因素影响，焊缝内部极易形成裂纹、虚焊、夹杂、气孔等隐蔽缺陷。此类缺陷往往难以通过外观或常规检测手段发现，却可能在服役过程中引发渗漏、强度下降甚至整机失效，造成产品返工或报废，严重影响液冷系统的可靠性与一致性。

水浸超声扫描显微镜对铝合金液冷机箱钎焊进行扫查，扫查重点位置如图1所示

检测现场来源于北京采声科技

样品介绍：典型真空钎焊液冷机箱是由若干块带流道的冷板（多数是以搅拌摩擦焊、真空扩散焊、真空电子束焊焊接而成）组成，各个冷板需要通过真空钎焊拼接的方式连接形成焊接牢固的机箱。拼接后的液冷机箱各个冷板之间相互贯通，使得液冷机箱工作时冷却介质能够在各个冷板之间流动，将液冷机箱导轨部分模块处的热量带走。

图1.真空钎焊液冷机箱

相对与整个液冷板相对于整个液冷机箱，真空钎焊的拼接处钎焊面积很小，焊接难度较大。典型真空钎焊液冷机箱钎焊面外观三维模型图如图 2 所示。因而焊接面上容易出现焊接缺陷，甚至打压测试时漏液，导致产品失去使用功能并报废。

图2.真空钎焊液冷机箱三维模型简图

因此，实现焊缝内部缺陷的无损、精细化检测成为提高液冷机箱焊接合格率和产品质量控制水平的关键。水浸超声扫描显微镜（SAM）凭借其高分辨率、对界面型缺陷高度敏感及可实现焊缝区域内部成像的优势，能够有效识别真空钎焊液冷机箱中的微小缺陷，为工艺优化、质量评估和失效预防提供可靠依据。

水浸超声扫描显微镜设备

设备介绍：水浸超声扫描成像系统是一款基于超声波在材料中反射、折射、透射等物理特性，搭配高精度机械运控系统，通过高精度数字化超声信号处理软件。反映出工件内部超声影像的无损检测系统。可实现对各种材料内部分层、焊接不良、夹杂、裂纹、气孔等缺陷高精度扫查，并可以生成超声C扫描图像。

铝合金液冷机箱钎焊焊接超声C扫描图像

超声C扫描检测法是采用超声反射法或透射法对被检试件进行二维扫描检测，提取各个位置检测信号在特定时域闸门内的波幅信息，从而获得检测图像的技术。目前，超声C扫描检测图像一般为彩图或灰度图，图中横纵坐标代表被检试件二维位置信息，图像中每个像素颜色代表闸门内波幅，波幅大小可根据其颜色与色带的比对获得。

自动统计钎着率

水浸超声自动统计缺陷功能：设备搭配软件可直接通过设置缺陷阈值对试件完好率进行分析计算焊缝1钎着率89.2%、焊缝2钎着率96.5%、焊缝3钎着率87.4%、焊缝4钎着率97.15%，超声C扫描图像缺陷面积计算，为钎焊缺陷面积的计算提供了解决途径。

超声C扫描成像检测技术是保证产品质量的重要无损检测手段,具有缺陷定位准确、灵敏度高、成本低等优点，广泛应用于航空航天、新能源汽车、复合材料等关键领域。在超声C扫描检测过程中,基于数字化图像进行缺陷分析是判定被检测对象是否满足验收条件的关键工序。

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