一种相控阵雷达用耐气压冷板的焊接工艺方法研究

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1、制造技术研究航天制造技术一种相控阵雷达用耐气压冷板的焊接工艺方法研究王志鹏冉振旺杨文静肖爱群许明珠（北京华航无线电测量研究所,北京100013）摘要：某相控阵雷达冷板对焊缝提出了气密性要求，为实现装配，还要求焊接后平面度公差不超过0.1mm。使用真空钎焊、激光焊、电子束焊方法分别对耐气压冷板进行焊接试验，对焊接变形及密封性检测的情况进行了分析，确定了满足冷板使用要求的焊接工艺方法，通过对焊接方法的改进，使形位公差、气密性指标均得到很好的保证，解决了该冷板焊接的技术难题。关键词：冷板；真空钎焊；激光焊；气密性Research

2、onWeldingProcessesofAPressure-resistantCoolingPlateforPhasedArrayRadarWangZhipengRanZhenwangYangWenjingXiaoAiqunXuMingzhu(BeijingHuahangRadioMeasurement&ResearchInstitute,Beijing100013)Abstract：Anewsortofcoolingplate,pressure-resistantcoolingplate,isproposedinthep

3、hasedarrayradar.Foritsnewfillerintheplate,ahigherrequirementofairtightnessisnecessary.What’smore,itsflatnesstoleranceafterweldingshouldbenomorethan0.1mmsothataverythinPCBassemblesontotheplate.Inordertomeettherequirement,threeweldingmethodsofvacuumbrazing,laserweld

4、ingandelectronbeamweldingwerecarriedout.Bytestingtheweldingdeformationandairtightness,theadvantagesanddisadvantagesoftheweldingmethodswerecompared.Asaresult,anoptimizedweldingprocesswasformedtosolvethecoolingplateweldingtechnicalproblems.Keywords：coolingplate；vacu

5、umbrazing；laserwelding；airtightness1引言[1,4,5]相控阵雷达是制导技术的重要发展方向，随着其板结构（15mm以上），密封技术都是对焊缝提[4~7]技术的不断发展，元器件的集成度越来越高，散热量出水压检测要求。由于该雷达新的使用需求，在越来越大，对冷板散热效率和密封技术的要求也逐步原有冷板焊接的水压要求的基础上又同时提出了气[1,2]提高。由于体积、重量的严格限制，某相控阵雷密性要求，要求在0.5MPa的水压、气压条件下均不达冷板均为含内部腔体的薄板结构（厚度5～7mm），发生泄露。对

6、该冷板的焊接工艺方法进行研究，掌握其与印制板的安装面平面度要求高，如何保证冷板焊不同焊接方法对焊接变形、焊缝气密性的影响，对于接后变形尽量小（平面度公差≤0.1mm）是一个难题。该冷板在相控阵雷达上的应用具有重要意义。目前，用于铝合金冷板焊接变形较小的工艺方[3][1,5][1～7]法，主要有激光焊、电子束焊和钎焊。但无2试验方法论哪种焊接方法，用来焊接的铝合金冷板一般都为厚作者简介：王志鹏（1987-），助理工程师，材料加工工程专业；研究方向：钎焊工艺。收稿日期：2014-06-2657制造技术研究2014年8月第4期2

7、.1试验材料底板外形尺寸为110mm×196mm，其内部主要结构包耐气压冷板由底板和盖板零件焊接而成，零件材括腔体和凸台，盖板厚度为1.5mm。料是铝合金，牌号为3A21，试件形式如图1所示，凸台底板盖板腔体a底板结构b腔体与盖板装配图1耐气压冷板焊接试件形式2.2试验方法3.1腔体和盖板周边焊缝的焊接与变形情况2.2.1焊接方法分析3.1.1激光焊耐气压冷板共有两处焊缝需要焊接，凸台与盖板通过调整工艺参数，激光深熔焊和激光热导焊机之间的焊缝以及腔体和盖板周边的焊缝。制都能实现腔体与盖板周边的连续焊接，如图2所示。凸台与盖

8、板之间焊缝在腔体内部，为搭接焊缝，由图2可见，两种焊接方法各有优点，深熔焊的这种焊缝形式宜于使用钎焊的方法来实现连接，目前熔深、熔宽更大，对密封性有利，热导焊的焊缝更美应用于铝合金冷板封焊的钎焊方法主要有氮气保护观。但是两种方式都将使试件发生弯曲变形。使用激钎焊和真空钎焊，但是氮气保护钎焊由于使用了钎光