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. 焊接性
由于這兩種材(cai)料的熱(re)導率差異太大(da),焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭冷卻(que)過(guo)程中(zhong)收縮(suo)量不(bu)等(deng)會產生(sheng)較大(da)的應力;加之這兩種材(cai)料中(zhong)含有氧(yang)、硫、磷等(deng)有害(hai)元(yuan)素,在焊(han)接(jie)(jie)過(guo)程中(zhong)形成(cheng)低熔(rong)點共晶體和脆(cui)性化(hua)合物,易(yi)形成(cheng)熱(re)裂紋。此外,在焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭冷卻(que)過(guo)程中(zhong),在不(bu)銹(xiu)鋼熱(re)影響區一(yi)側還會產生(sheng)滲透裂紋。
2. 焊接材料的選(xuan)擇(ze)
經多次焊(han)(han)接性試驗,認為鎳焊(han)(han)絲(si)(si)ERNiCr-3較(jiao)為理想。一是(shi)這(zhe)種焊(han)(han)絲(si)(si)中錳(meng)等合金元(yuan)素(su)含量較(jiao)多,能夠消(xiao)除(chu)硫、磷(lin)帶來(lai)的(de)(de)有害作用,有利于(yu)減(jian)輕(qing)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)形(xing)成;二是(shi)該焊(han)(han)絲(si)(si)的(de)(de)導熱性處在銅和(he)不銹鋼之間,其(qi)塑性較(jiao)好(hao),對應力起到(dao)一個緩沖作用,同時(shi)它能阻(zu)止銅液滲透(tou)(tou)到(dao)不銹鋼微觀裂(lie)口處而免除(chu)滲透(tou)(tou)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)形(xing)成;三是(shi)該焊(han)(han)絲(si)(si)在施焊(han)(han)過(guo)程中流動性好(hao),便于(yu)操(cao)作,能形(xing)成良好(hao)焊(han)(han)縫成形(xing),從而提高焊(han)(han)接接頭質量。
3. 控(kong)制焊接變形
由于在不(bu)銹鋼管上(shang)要(yao)焊(han)許多純銅翅片,若不(bu)嚴格控(kong)制將不(bu)可避免地會發生焊(han)接變形(xing),無法滿(man)足圖樣要(yao)求。在零件的(de)組裝、定位時需制作(zuo)一組焊(han)接工(gong)裝,使工(gong)件被(bei)剛性(xing)固定,以達(da)到控(kong)制變形(xing)的(de)目的(de)。
4. 焊接參數
采(cai)用手工鎢極氬弧(hu)焊時,用直(zhi)流正接(jie)(jie)電(dian)源。填充焊絲為(wei)ERNiCr-3,直(zhi)徑為(wei)2.4mm。焊接(jie)(jie)電(dian)流為(wei)130~150A,電(dian)弧(hu)電(dian)壓為(wei)13~14V,焊接(jie)(jie)速(su)度為(wei)200mm/min。
5. 操作注意事項(xiang)
銅(tong)(tong)翅片(pian)長度為(wei)1000mm左右,散熱比較快,施焊(han)過(guo)(guo)程中電弧(hu)(hu)略偏向銅(tong)(tong)翅片(pian)。焊(han)絲要加在靠(kao)06Cr18Nil1Ti管一側熔(rong)池,嚴禁不加焊(han)絲將這兩種材(cai)料直接熔(rong)合,嚴格控制熔(rong)深,盡量減(jian)少(shao)06Cr18Ni11Ti熔(rong)入焊(han)縫中。施焊(han)過(guo)(guo)程中遇到定(ding)位焊(han)縫時應快速通過(guo)(guo),減(jian)少(shao)重(zhong)熔(rong)量,使異質母材(cai)的熔(rong)合比越小越好(hao),同時也能減(jian)少(shao)變形(xing)。熄弧(hu)(hu)時要填滿弧(hu)(hu)坑(keng)并從銅(tong)(tong)翅片(pian)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。

