彭再武，曾 鹏，王 坚

(1.长沙中车智驭新能源科技有限公司，长沙 410000；2.中车时代电动汽车股份有限公司，湖南 株洲 412000)

电动汽车的控制总成负责电动汽车运行过程中的驱动电机、发电机、油泵、气泵等单元的控制。目前液冷散热方式是电动汽车控制总成散热器的普遍设计方案，具有散热性能强、体积小等优点。常用的液冷散热器制造材料为6061铝合金，具有焊接性能、成型性和加工工艺性能良好的优点[1]。电动汽车控制总成所用的散热器由其铝合金基体与铝合金盖板通过搅拌摩擦焊形成封闭的冷却水腔。为确保在设计使用寿命内性能稳定可靠、无泄漏，需要研究搅拌摩擦焊散热器的设计、使用环境等参数对其疲劳寿命的影响。

1 散热器焊接结构分析

散热器未进行搅拌摩擦焊之前主要分为两个部分：散热器盖板和散热器基体，如图1所示。盖板和基体的材料均为铝合金6061-T6，其主要性能参数如下[1]：弹性模量69 000 MPa，泊松比0.33，屈服强度276 MPa，抗拉强度Su为310 MPa。

图1 未焊接前散热器结构示意图

盖板与基体之间通过搅拌摩擦焊焊接成整体，焊接搅拌头轴肩直径为12.5 mm，搅拌针深度与盖板厚度一致，为4 mm。焊接后盖板与基体之间沿焊缝形成一条带状焊接接头区域，焊接接头处的性能和质量是影响整个工件使用寿命的关键因素。大量的实践表明，该搅拌摩擦焊焊接的接头处断面是上宽下窄，呈现出“V”形[2]，如图2所示。对铝合金材料搅拌摩擦焊接头的大量力学试验表明，该种焊……