Лазерный мир

Земцов Виктор Семенович, Иванов Андрей Вениаминович // Журнал Известия Тульского государственного университета. Технические науки, Выпуск № 12-2 / 2014, Коды ГРНТИ: 55 — Машиностроение, ВАК РФ: 05.02.00, УДK: 621.791

Рассмотрены проблемы технологии изготовления сложных волноводных щелевых антенн из алюминиевого сплава АМц. Описаны существующие способы высокотемпературной пайки в камерных печах, оптимальные режимы и рекомендации. Показан пример опытного изготовления изделия лазерной сваркой, а также телевизионной рентгеноскопии.

В силу целого ряда преимуществ, которыми обладают волноводнощелевые антенны (ВЩА) по сравнению с другими типами антенн, они достаточно часто привлекают к себе внимание специалистов, занимающихся разработкой систем для радиолокационных станций (РЛС). ОАО «НПО «Стрела», так же как и целый ряд других отечественных и иностранных предприятий, изготавливает из алюминиевых сплавов ВЩА, имеющие замкнутые контуры, образующие систему излучающих и распределительных волноводов, к которым предъявляются достаточно жесткие требования по электрогерметичности волноводных каналов.
Зачастую, изготавливаемая ВЩА представляет из себя пакет из оснований, в которых выполняются каналы излучающих и распределительных волноводов, и пластин, в которых выполняются излучающие щели и щели связи. Для объединения пакета оснований и пластин, обычно используют высокотемпературную пайку [1]. Наибольшее распространение получили три технологии пайки сложнопрофильных волноводных конструкций
из алюминиевых сплавов при высокой температуре: 1) погружением в солевые расплавы; 2) бесфлюсовая пайка в вакуумных печах; 3) в электропечах в атмосфере с применением флюсовой пасты [2].
Применение способа высокотемпературной пайки с погружением в расплавы солей сдерживается повышенным расходом материалов, существенными энергетическими затратами, высокой стоимостью оборудования, а также вредным воздействием паров расплавленных солей на окружающую среду [2]. При других способах используется гораздо меньшее количество флюса.
В производстве ОАО «НПО «Стрела» наибольшее применение получил третий способ. Высокотемпературная пайка производится в камерных печах НКО.8.20.8 8/7 и СНО-10.18.10/8,5 модернизированных с учетом особенностей описываемой технологии, позволяющих загружать изделия с габаритами до 900х900 мм.
В отличие от метода, описанного в [2], где использовалась смесь порошка АКД-12 и флюса 16ВК, в ОАО «НПО «Стрела» применяется флюс ФПА-1 ТУ ИМАВ 017.001, который наносят вручную кистью и припой в виде полос фольги из сплава СИЛ-1С ТУ 1-809-893-2007 толщиной 7-10 мкм. Слои пакета ВЩА фиксируются с помощью технологических штифтов и зажимов приспособления. Печь предварительно разогревается перед пайкой до 650 °С, при загрузке приспособления со сборкой в рабочую зону печи устанавливается режим работы в 630 °С. Контроль за температурой на сборке осуществляются 4-мя отдельными термопарами КТХ 02.01-0.5-к1ИТ-310.
Далее производится нагрев сборки до рабочей температуры порядка 610-620 °С и выдержка при этой температуре 10-20 минут, в зависимости от размеров и массы по отработанной технологии пайки.
Для снижения расхода вспомогательных материалов также был экспериментально апробирован метод флюсования погружением в ванну флюса марки ФВТППА ТУ1791-001-87529640-2013. В качестве контрольного объекта пайки использовались образцы из сплава АМц ГОСТ 21631, в качестве припоя – сплав СИЛ-1С, применяемый при изготовлении большинства паянных сверхвысокочастотных (СВЧ) узлов, выпускаемых в ОАО «НПО «Стрела». Детали образцов и припой были подготовлены к пайке в соответствии с типовым технологическим процессом.
Флюс в количестве 5 кг был подготовлен к нанесению в открытой ванне из стали 12Х18Н9Т. Образцы полностью погружены в расплав флюса, высушены под вытяжным зондом в течение 10 минут.
Пайка образцов проведена в камерной печи НКО.8.20.8 8/7 по штатной технологии.
Контроль внешнего вида, проводившийся визуально, не выявил не пропаянных зон. Проведенные в заводской лаборатории испытания образцов на воздействие механической нагрузки показали, что их разрушение происходит вне зоны паяного шва, т.е. по основному металлу.

Полное содержание статьи: http://cyberleninka.ru/article/n/problemy-tehnologii-proizvodstva-volnovodnyh-schelevyh-antenn-iz-alyuminievyh-splavov