模擬太空環境的過程中,采用銅-不銹鋼翅片管作為導熱元件,其結構示意圖如圖5-48所示。不銹鋼管材質為06Cr18Ni11Ti,規格為ф32mm×2.5mm,翅片材料為純銅T2,厚度為2.5mm,寬度120mm,長度為1000mm左右。


圖 48.jpg


1. 焊(han)接性


  由于這兩(liang)種材料(liao)的熱(re)導率差異太大(da),焊(han)(han)接接頭冷卻(que)過程中(zhong)收縮量不等會(hui)產生較大(da)的應力;加之這兩(liang)種材料(liao)中(zhong)含有(you)氧、硫、磷等有(you)害(hai)元(yuan)素,在(zai)焊(han)(han)接過程中(zhong)形成(cheng)低熔點共晶(jing)體和脆性化合物,易形成(cheng)熱(re)裂紋。此外,在(zai)焊(han)(han)接接頭冷卻(que)過程中(zhong),在(zai)不銹(xiu)鋼熱(re)影響(xiang)區一側還(huan)會(hui)產生滲透裂紋。


2. 焊(han)接材料的選(xuan)擇


  經(jing)多(duo)次焊(han)(han)(han)接性(xing)(xing)(xing)(xing)試驗,認(ren)為鎳焊(han)(han)(han)絲(si)ERNiCr-3較為理想。一(yi)是這種焊(han)(han)(han)絲(si)中(zhong)錳等(deng)合金元素含(han)量(liang)較多(duo),能(neng)夠消除(chu)(chu)硫(liu)、磷帶(dai)來的有害作用(yong),有利于減輕裂紋的形(xing)成(cheng);二是該焊(han)(han)(han)絲(si)的導(dao)熱性(xing)(xing)(xing)(xing)處(chu)(chu)在(zai)銅和(he)不(bu)銹鋼之間(jian),其塑性(xing)(xing)(xing)(xing)較好,對(dui)應(ying)力起到一(yi)個(ge)緩沖作用(yong),同時它能(neng)阻止銅液滲透(tou)到不(bu)銹鋼微(wei)觀裂口處(chu)(chu)而(er)免除(chu)(chu)滲透(tou)裂紋的形(xing)成(cheng);三是該焊(han)(han)(han)絲(si)在(zai)施焊(han)(han)(han)過程中(zhong)流動性(xing)(xing)(xing)(xing)好,便于操作,能(neng)形(xing)成(cheng)良好焊(han)(han)(han)縫成(cheng)形(xing),從而(er)提高焊(han)(han)(han)接接頭質量(liang)。


3. 控制焊接變形


  由于(yu)在不銹鋼管上(shang)要焊(han)許多(duo)純銅翅(chi)片(pian),若不嚴格控制將不可避免地會發(fa)生焊(han)接變形,無法滿足圖(tu)樣要求。在零件的(de)(de)組(zu)裝、定位時需制作一組(zu)焊(han)接工裝,使工件被剛性(xing)固(gu)定,以達到控制變形的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。


4. 焊(han)接(jie)參(can)數(shu)


  采(cai)用手工鎢(wu)極氬(ya)弧焊(han)時,用直流(liu)正接(jie)電源。填(tian)充焊(han)絲為ERNiCr-3,直徑(jing)為2.4mm。焊(han)接(jie)電流(liu)為130~150A,電弧電壓為13~14V,焊(han)接(jie)速度(du)為200mm/min。


5. 操作注意事項


  銅翅(chi)片長度(du)為1000mm左(zuo)右,散熱比較快,施(shi)焊(han)過程中(zhong)電(dian)弧略(lve)偏(pian)向銅翅(chi)片。焊(han)絲(si)要(yao)加(jia)(jia)在靠06Cr18Nil1Ti管一側熔(rong)(rong)池(chi),嚴禁不加(jia)(jia)焊(han)絲(si)將這(zhe)兩種材料直接熔(rong)(rong)合,嚴格控制熔(rong)(rong)深(shen),盡量減少(shao)06Cr18Ni11Ti熔(rong)(rong)入(ru)焊(han)縫中(zhong)。施(shi)焊(han)過程中(zhong)遇到定位(wei)焊(han)縫時應快速通過,減少(shao)重熔(rong)(rong)量,使異(yi)質母材的熔(rong)(rong)合比越小越好,同時也能減少(shao)變形。熄弧時要(yao)填滿弧坑并從銅翅(chi)片側引(yin)出。


6. 焊(han)后嚴格(ge)檢驗


  按要求先向06Cr18Ni11Ti不銹鋼管內通入壓力1.8MPa干燥空氣進行氣密性考核。翅片管合格后與匯總管焊接復合成熱沉,然后整體置于6.67×10-5Pa的真空環境中,再向管內交替通入液氮和200℃蒸汽,使熱沉翅片管承受低、高溫度(-196℃和200℃)三次沖擊試驗,再經氦質譜檢漏,漏率達到要求后才能交付使用。




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