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。

1. 焊(han)接性
由于這(zhe)兩種材料的(de)熱(re)導率差異(yi)太大,焊(han)接(jie)接(jie)頭冷卻過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)收縮(suo)量不等會(hui)產生(sheng)較大的(de)應力;加之這(zhe)兩種材料中(zhong)(zhong)含有氧、硫、磷等有害元素,在(zai)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)形成(cheng)低熔點共(gong)晶體和(he)脆性化合(he)物,易形成(cheng)熱(re)裂(lie)紋。此外,在(zai)焊(han)接(jie)接(jie)頭冷卻過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),在(zai)不銹鋼熱(re)影響區一側還會(hui)產生(sheng)滲透(tou)裂(lie)紋。
2. 焊接材料的(de)選擇(ze)
經多次焊(han)接(jie)性試驗,認(ren)為(wei)鎳焊(han)絲ERNiCr-3較為(wei)理想。一是這種焊(han)絲中(zhong)錳等合金元素含量較多,能夠消除(chu)硫、磷帶來的(de)有(you)(you)害作用,有(you)(you)利于減(jian)輕裂紋(wen)的(de)形(xing)(xing)成;二是該焊(han)絲的(de)導熱性處在銅(tong)和不(bu)銹鋼(gang)(gang)之間,其塑性較好,對應力起到(dao)一個緩沖作用,同時它能阻止(zhi)銅(tong)液滲(shen)透到(dao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)微觀裂口(kou)處而(er)免除(chu)滲(shen)透裂紋(wen)的(de)形(xing)(xing)成;三(san)是該焊(han)絲在施焊(han)過程中(zhong)流動性好,便于操作,能形(xing)(xing)成良好焊(han)縫(feng)成形(xing)(xing),從而(er)提高焊(han)接(jie)接(jie)頭質量。
3. 控(kong)制焊(han)接變形
由于在不(bu)銹鋼管上要焊(han)許多純銅翅片,若不(bu)嚴格(ge)控制將不(bu)可避免地會發生焊(han)接變形,無法滿足圖樣要求。在零件的組裝(zhuang)、定位(wei)時需(xu)制作(zuo)一組焊(han)接工裝(zhuang),使工件被剛性固定,以達到控制變形的目的。
4. 焊接參(can)數
采(cai)用手工鎢極氬弧(hu)焊時,用直(zhi)流正接(jie)電源(yuan)。填充(chong)焊絲為ERNiCr-3,直(zhi)徑(jing)為2.4mm。焊接(jie)電流為130~150A,電弧(hu)電壓為13~14V,焊接(jie)速度為200mm/min。
5. 操(cao)作注(zhu)意事(shi)項
銅翅(chi)片長度為1000mm左(zuo)右,散熱比(bi)較快,施(shi)焊(han)(han)(han)過(guo)程(cheng)中電弧略偏向銅翅(chi)片。焊(han)(han)(han)絲要加在靠(kao)06Cr18Nil1Ti管(guan)一側熔池,嚴禁不加焊(han)(han)(han)絲將(jiang)這兩種(zhong)材(cai)(cai)料直接熔合,嚴格控制熔深,盡量減少(shao)06Cr18Ni11Ti熔入焊(han)(han)(han)縫中。施(shi)焊(han)(han)(han)過(guo)程(cheng)中遇(yu)到(dao)定位(wei)焊(han)(han)(han)縫時應快速(su)通過(guo),減少(shao)重熔量,使異質母材(cai)(cai)的熔合比(bi)越小越好,同時也能減少(shao)變形(xing)。熄弧時要填(tian)滿弧坑(keng)并從銅翅(chi)片側引出。
6. 焊后(hou)嚴格檢驗
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。

