航天器真空熱環(huán)境試驗設(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)備是進行衛(wèi)星檢測的重要工具，而其中熱沉部件是實現(xiàn)整個設(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內(nèi)外研究的熱點問題。
　　論文針對空間模擬室中熱沉結(jié)構(gòu)的特點，設(shè)計并實現(xiàn)了適合不銹鋼管-銅翅片組合熱沉結(jié)構(gòu)焊接的自動 TIG焊設(shè)備，并對焊接工藝方法進行了試驗研究，在檢測分析的基礎(chǔ)上進行了工藝參數(shù)優(yōu)化。論文的主要工作如下：
　?。?）選擇合適的不銹鋼和銅翅片材料進

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

3、的緊密貼合，伺服控制系統(tǒng)實現(xiàn)了焊槍沿直線焊縫的縱向移動，并且可以靈活設(shè)定其速度曲線，氣動控制系統(tǒng)實現(xiàn)了對于工件的矯正、壓緊與拆卸，且過程中平穩(wěn)無沖擊。
　?。?）對焊接電流與焊接速度進行初步匹配試驗，進行優(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。試驗結(jié)果表明，0Cr18Ni9Ti與T2焊接時，焊縫處未出現(xiàn)裂紋，選擇為試驗材料。
　?。?）采用控制變量法設(shè)計了焊接工藝試驗，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手段對焊接質(zhì)量進行了評價，綜合分析、對比之下，得到了優(yōu)化的工藝參數(shù)，并進一步制定了加工工藝流程和規(guī)范。
　　本論文研制的自動焊接設(shè)備，為以后的工藝試驗提供了很好的平臺，同時對于其他自動化焊接設(shè)備也有很好地參考和借鑒意義；本論文所做的工藝試驗及后續(xù)的檢測分析，為進一步深入研究異種金屬焊接尤其