航天器真空熱環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備熱沉翅片結(jié)構(gòu)焊接加工方法研究.pdf

1、空間環(huán)境模擬設(shè)備是進(jìn)行衛(wèi)星檢測(cè)的重要工具，而其中熱沉部件是實(shí)現(xiàn)整個(gè)設(shè)備模擬冷黑環(huán)境的關(guān)鍵部件，工作環(huán)境惡劣，且對(duì)工作穩(wěn)定性的要求很高，其材料的選擇與加工工藝一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。
　　論文針對(duì)空間模擬室中熱沉結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了適合不銹鋼管-銅翅片組合熱沉結(jié)構(gòu)焊接的自動(dòng) TIG焊設(shè)備，并對(duì)焊接工藝方法進(jìn)行了試驗(yàn)研究，在檢測(cè)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行了工藝參數(shù)優(yōu)化。論文的主要工作如下：
　　（1）選擇合適的不銹鋼和銅翅片材料進(jìn)

2、行焊接工藝研究，通過(guò)對(duì)0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、紫銅T2、無(wú)氧銅TU2四種材料的焊接試驗(yàn)的焊接缺陷進(jìn)行比較，不銹鋼0Cr18Ni9與紫銅T2焊后焊接接頭處無(wú)明顯焊接裂紋，確定作為熱沉結(jié)構(gòu)材料。針對(duì)熱沉結(jié)構(gòu)的焊接特點(diǎn)，研制了一套自動(dòng)焊裝置，提高了不銹鋼-銅翅片的焊接效率和質(zhì)量。
　?。?）針對(duì)自動(dòng)焊試驗(yàn)裝置的技術(shù)要求，研制的自動(dòng)焊裝置系統(tǒng)主要由機(jī)械系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)、氣動(dòng)控制系統(tǒng)三部分組成。機(jī)械系統(tǒng)保證不銹鋼管與銅翅片

3、的緊密貼合，伺服控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了焊槍沿直線焊縫的縱向移動(dòng)，并且可以靈活設(shè)定其速度曲線，氣動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于工件的矯正、壓緊與拆卸，且過(guò)程中平穩(wěn)無(wú)沖擊。
　?。?）對(duì)焊接電流與焊接速度進(jìn)行初步匹配試驗(yàn)，進(jìn)行優(yōu)化以提高工作效率，確定了焊接電流與焊接速度的匹配值等參數(shù)的可選范圍。試驗(yàn)結(jié)果表明，0Cr18Ni9Ti與T2焊接時(shí)，焊縫處未出現(xiàn)裂紋，選擇為試驗(yàn)材料。
　?。?）采用控制變量法設(shè)計(jì)了焊接工藝試驗(yàn)，分別研究了焊接電流與焊接速

4、度的匹配組合、焊接角度（焊槍與焊縫的角度）、焊接距離（焊槍嘴與焊縫的距離）對(duì)于焊縫成形的影響規(guī)律，利用氦質(zhì)譜檢漏、X射線探傷、金相組織分析等檢測(cè)手段對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)，綜合分析、對(duì)比之下，得到了優(yōu)化的工藝參數(shù)，并進(jìn)一步制定了加工工藝流程和規(guī)范。
　　本論文研制的自動(dòng)焊接設(shè)備，為以后的工藝試驗(yàn)提供了很好的平臺(tái)，同時(shí)對(duì)于其他自動(dòng)化焊接設(shè)備也有很好地參考和借鑒意義；本論文所做的工藝試驗(yàn)及后續(xù)的檢測(cè)分析，為進(jìn)一步深入研究異種金屬焊接尤其