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【6h】

激光焊接技术在微波组件壳体气密封装中的应用研究

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声明

1 绪论

1.1应用背景

1.2国内外研究状况

2激光焊接原理及焊接工艺

2.1激光与焊接材料相互作用的物理过程

2.2激光焊接工艺技术

2.2.1激光功率密度

2.2.2激光脉冲波形

2.2.3激光脉冲宽度

2.2.4激光焊接偏焦量

2.3激光焊接的优点

2.4本章小结

3微波组件壳体结构与盖板焊接接头设计

3.1微波组件壳体结构特点

3.2微波组件壳体盖板焊接接头设计

3.3接头的焊接实验

3.4实验结果分析

3.5本章小结

4可伐合金材料壳体的激光焊接

4.1可伐材料分析

4.2焊接实验

4.3缺陷分析及解决方案

4.3.1盖板厚度及外形精度

4.3.2镀层

4.3.3焊缝区污染

4.3.4材料内部应力

4.3.5激光焊接工艺参数

4.4本章小结

5铝合金材料壳体的焊接

5.1材料分析

5.2焊接试验

5.3缺陷分析及解决方案

5.3.1高反射

5.3.2气态物质析出所产生的气孔

5.3.3高热导率高膨胀系数导致的热裂纹

5.3.4激光焊接工艺及工艺参数

5.4本章小结

6 自动焊接夹具的设计应用

6.1微波组件壳体焊接夹具要求

6.2自动化夹具的设计

6.3本章小结

7总结与展望

攻读学位期间获奖和发表论文情况

致 谢

参考文献

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摘要

雷达上的微波组件是雷达的核心部件,对微波组件进行气密封装是航空航天电子产品的基本要求。激光气密封焊接技术是激光技术近年来发展起来的新型应用,以其焊缝窄、热影响区小、非接触、清洁性等优点,非常适合对微波组件进行密封。由于微波组件的特殊性,目前还没有成熟的激光密封焊接工艺。本文针对我所常用的可伐合金及铝合金两种微波组件壳体材料,进行激光密封焊接的应用研究。本文研究的主要内容有: 用有限元方法分析了三种典型的接头样式产生的应力情况,在符合应力条件下设计了四种接头,通过实验分析其可焊性,气密性,制备的难易程度,焊接的方便性以及可维修性等,选择一个最佳接头--自适定位搭接接头; 研究了可伐材料微波组件壳体的激光密封焊接工艺,发现盖板厚度、盖板加工产生的应力、镀层、焊缝区污染以及激光焊接工艺参对焊接的气密性均有较大影响,然后提出了避免缺陷产生的生产工艺及焊接工艺参数; 在可伐材料焊接的工艺基础上,针对铝合金材料的低吸收率、高导热率、高膨胀率以及液态金属吸氢率大等特征所导致的缺陷进行分析,提出具体避免这些焊接缺陷的工艺方案。 通过研究在手套箱内进行激光密封焊接的特点,提出琴键式多点压紧自动焊接夹具,来保证焊接的一致性和可靠性。 通过上面的研究,我们发现,微波组件壳体的激光气密焊接是一项复杂的系统工艺,必须从壳体的制造加工、电路组装的保护、壳体的存放与保护、焊接时的清洁以及焊接的工艺参数等每一环节加以控制,才能保证微波组件壳体密封性达到国军标要求。

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