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(bu)銹鋼(gang)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(xing)


  由于這兩(liang)(liang)種材(cai)料的熱(re)(re)導(dao)率差異(yi)太大,焊接接頭冷卻(que)過程中(zhong)收縮(suo)量(liang)不等(deng)會(hui)產生較(jiao)大的應(ying)力;加之(zhi)這兩(liang)(liang)種材(cai)料中(zhong)含有氧、硫、磷等(deng)有害元(yuan)素(su),在(zai)焊接過程中(zhong)形成低熔點(dian)共晶(jing)體和(he)脆性化合物,易形成熱(re)(re)裂紋(wen)。此外(wai),在(zai)焊接接頭冷卻(que)過程中(zhong),在(zai)不銹(xiu)鋼熱(re)(re)影(ying)響區(qu)一側還會(hui)產生滲透裂紋(wen)。


2. 焊接材料的選擇


  經多次焊(han)(han)接(jie)性試驗,認為鎳焊(han)(han)絲(si)(si)ERNiCr-3較為理想。一是這種(zhong)焊(han)(han)絲(si)(si)中錳等合金(jin)元素含量較多,能夠消除硫、磷(lin)帶來的(de)有害作(zuo)用,有利(li)于(yu)減輕裂紋的(de)形成(cheng);二(er)是該焊(han)(han)絲(si)(si)的(de)導熱性處在(zai)銅和不銹鋼之間(jian),其塑(su)性較好,對應力起到一個緩沖作(zuo)用,同時它能阻(zu)止(zhi)銅液(ye)滲(shen)透到不銹鋼微觀(guan)裂口處而免除滲(shen)透裂紋的(de)形成(cheng);三(san)是該焊(han)(han)絲(si)(si)在(zai)施焊(han)(han)過程(cheng)中流動性好,便于(yu)操作(zuo),能形成(cheng)良好焊(han)(han)縫成(cheng)形,從而提高(gao)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭質量。


3. 控制焊接(jie)變形(xing)


  由于在不銹鋼管上要(yao)焊許多純銅(tong)翅(chi)片,若(ruo)不嚴格控(kong)制(zhi)將(jiang)不可避免地會發生焊接變形,無法滿足圖樣(yang)要(yao)求。在零件的(de)組裝(zhuang)、定位時需制(zhi)作一組焊接工(gong)(gong)裝(zhuang),使(shi)工(gong)(gong)件被(bei)剛(gang)性(xing)固定,以達到控(kong)制(zhi)變形的(de)目的(de)。


4. 焊接參(can)數


  采用手工(gong)鎢(wu)極氬弧焊(han)時,用直流(liu)正(zheng)接電源。填充(chong)焊(han)絲為(wei)(wei)(wei)(wei)ERNiCr-3,直徑為(wei)(wei)(wei)(wei)2.4mm。焊(han)接電流(liu)為(wei)(wei)(wei)(wei)130~150A,電弧電壓為(wei)(wei)(wei)(wei)13~14V,焊(han)接速度為(wei)(wei)(wei)(wei)200mm/min。


5. 操作注意事項(xiang)


  銅翅(chi)(chi)片(pian)(pian)長度為1000mm左右(you),散(san)熱比較(jiao)快(kuai),施焊過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中電弧(hu)略偏向銅翅(chi)(chi)片(pian)(pian)。焊絲要加(jia)在靠06Cr18Nil1Ti管一側(ce)熔(rong)(rong)池(chi),嚴禁(jin)不(bu)加(jia)焊絲將這兩種材料直接(jie)熔(rong)(rong)合,嚴格控制熔(rong)(rong)深,盡量減少(shao)06Cr18Ni11Ti熔(rong)(rong)入焊縫中。施焊過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中遇到定位(wei)焊縫時應快(kuai)速通(tong)過(guo)(guo),減少(shao)重熔(rong)(rong)量,使異質母材的熔(rong)(rong)合比越小越好,同時也(ye)能減少(shao)變形。熄弧(hu)時要填(tian)滿弧(hu)坑(keng)并從(cong)銅翅(chi)(chi)片(pian)(pian)側(ce)引出。


6. 焊(han)后嚴格(ge)檢驗(yan)


  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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