Journals →  Цветные металлы →  2019 →  #12 →  Back

Металлообработка
ArticleName Технологические аспекты минимизации термического сопротивления в высокоэффективных теплообменных устройствах двухфазной системы терморегулирования космического аппарата
DOI 10.17580/tsm.2019.12.11
ArticleAuthor Автушенко А. Ф., Басов А. А., Мальцев И. Е., Усачев В. Б.
ArticleAuthorData

Протвинский филиал ФГУП «НИИ НПО «Луч», Протвино, Московская обл., Россия:

А. Ф. Автушенко, начальник отдела

В. Б. Усачев, директор

 

«Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С. П. Королева» (РКК «Энергия»), Королев, Московская обл., Россия:

А. А. Басов, начальник отделения, канд. техн. наук, эл. почта: Andrey.Basov@rsce.ru

 

ЗАО «Завод экспериментального машиностроения» РКК «Энергия», Королев, Московская обл., Россия:
И. Е. Мальцев, генеральный директор

Abstract

Рассмотрены технологические аспекты снижения термического сопротивления в зоне передачи тепла между составными частями базового элемента инновационной двухфазной системы обеспечения теплового режима крупногабаритного энергонасыщенного модуля нового поколения орбитальной космической станции. Проанализированы, в том числе с применением результатов томографирования, методы обеспечения гарантированного теплового контакта в условиях вакуума сопрягаемых элементов теплообменного устройства из разнородных алюминиевых сплавов: применение теплопроводных паст и клеев, термопрессовой посадки, сварки, холодного газодинамического напыления и пайки. Для наиболее эффективного способа (пайки) приведено описание специфических подготовительных процедур, подбора припоя, температурных режимов вакуумной пайки и режимов работы вакуумной установки. Предложенный способ пайки алюминиевых сплавов АМг6 и АД31 обеспечил практически полное заполнение высокотеплопроводным припоем кольцевого зазора между сопрягаемыми деталями на длине ~400 мм при величине зазора в 0,1 мм. Объективным методом неразрушающего контроля подтверждено отсутствие непропая более 3–7 % на партии более 200 штук однотипных теплообменных устройств.

keywords Непропай, капиллярное поднятие жидкости, литник, вакуумная пайка, кристаллизация, барьерное покрытие, зона гарантированного теплового контакта, теплопередающий элемент, тепловая эффективность, камера пайки, аддитивные технологии
References

1. Басов А. А., Лексин М. А., Прохоров Ю. М. Двухфазный контур системы обеспечения теплового режима научно-энергетического модуля. Численное моделирование гидравлических характеристик // Космическая техника и технологии. 2017. № 2 (17). С. 80–89.
2. Басов А. А., Лексин М. А., Прохоров Ю. М. Радиационный теплообменник двухфазного контура системы обеспечения теплового режима КА. Численное моделирование // Тепловые процессы в технике. 2018. Т. 10, № 3. С. 125–133.

3. Меснянкин С. Ю., Ежов А. Д., Басов А. А. Определение контактного термического сопротивления на базе трехмерного моделирования соприкасающихся поверхностей // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2014. № 5. С. 65–74.
4. Басов А. А., Клочкова М. А., Махин И. Д. О возможности использования технологии «холодного» газодинамического напыления теплопроводного порошкового материала для обеспечения теплового контакта между элементами конструкции // Космическая техника и технологии. 2014. № 3 (6). С. 64–70.
5. Davis J. R. Aluminum and Aluminum Alloy. — Ohio : ASM International, 1996.
6. EEA Aluminium Automotive Manual – Joining. Brazing, EEA, 2015. URL: www.european-aluminium.eu
7. ГОСТ 8617–81. Профили прессованные из алюминия и алюминиевых сплавов. Технические условия. — Введ. 1983-01-01.
8. ГОСТ 22233–2001. Профили прессованные из алюминиевых сплавов для светопрозрачных ограждающих конструкций. Технические условия. — Введ. 2002-07-01.
9. ОСТ 1 90395–91. Прутки прессованные из алюминиевых сплавов. Технические условия. — Введ. 01.07.1991.
10. ГОСТ 19738–74. Припои серебряные. Марки. — Введ. 01.01.1975.
11. Смородин А. И., Сторчай Е. И. Бесфлюсовая пайка алюминия в криогенной технике. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. — 112 с.
12. Девяткина Т. И., Спасская М. М., Москвичев А. Н., Рогожин В. В., Михаленко М. Г. Анодное оксидирование алюминия и его сплавов для получения качественных гальванических покрытий // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2013. № 4. С. 109–114.
13. Сторчай Е. И., Горбатский Ю. В. Новая экологически чистая технология подготовки поверхности алюминиевых сплавов к пайке // Сварочное производство. 2001. № 1. С. 37–41.
14. Лашко С. В., Врублевский Е. И. Технология пайки изделий в машиностроении. — М. : Машиностроение, 1993. — 464 с.
15. Сторчай Е. И. Флюсовая пайка алюминия. — М. : Металлургия, 1980. — 124 с.
16. Кантер А. Вакуумная пайка — залог качественного паяного соединения // Технологии в электронной промышленности. 2013. № 6. С. 30–33.
17. Takemoto T. Vacuum brazing of aluminium // Keikinzoku - Japan Light metals welding. 1986. Vol. 36, No. 9. P. 548–554.
18. Perevezentsev B. N. Brazing structures of aluminium alloys with noncapillary gaps // Welding International. 2003. No. 17 (1). P. 78–80.
19. Парфенов А. Н. Введение в теорию прочности паяных соединений // Технологии в электронной промышленности. 2008. № 2. С. 46–52.
20. ГОСТ 19746–74. Проволока из припоев серебряных. Технические условия. — Введ. 01.01.1975.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back