[發明專利]一種新型一體式水鉸鏈摩擦副制備方法

在審

• 申請號: 202010484276.7
• 申請日: 2020-06-01
• 公開（公告）號: CN111761155A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 呂曉衛;馮展鷹;楊振文;王仁徹;陳偉;曹慧麗;楊林
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十四研究所
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K1/20;C04B37/02
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 李硯明

本申請公開了一種新型一體式水鉸鏈摩擦副制備方法，該方法包括：步驟1，清洗陶瓷環、焊片組件的表面后，將陶瓷環和焊片組件烘干，其中，焊片組件包括至少兩層活性復合焊片；步驟2，將陶瓷環和焊片組件依次放置于金屬基座的焊接表面上方，記作待焊接件，并用工裝夾具將待焊接件固定在真空爐內，真空爐為真空釬焊爐；步驟3，設定真空爐的焊接參數，根據預定溫度曲線對待焊接件進行焊接，其中，預定溫度曲線中的預設降溫速率為10℃/min。通過本申請中的技術方案，延長了摩擦副的使用壽命，使得摩擦副中陶瓷環和金屬基座能夠可靠連接，焊縫強度高，抗剪強度超過110MPa。

技術領域

本申請涉及雷達設備的技術領域，具體而言，涉及一種新型一體式水鉸鏈摩擦副制備方法。

背景技術

隨著機相掃雷達的廣泛應用，水鉸鏈已成為雷達系統不可缺少的重要組件。水鉸鏈將水箱內的冷卻液送往轉動的天線陣面，通過冷板冷卻高功率T/R組件，起到液體的旋轉關節作用。摩擦副是水鉸鏈中的核心組件，其由陶瓷環和金屬基座組成。

而現有技術中，水鉸鏈摩擦副的陶瓷環-金屬基座間的連接方式，主要有機械連接和膠接兩種。采用機械連接的方法，金屬基座和陶瓷環之間的密封主要通過橡膠密封圈實現，而雷達的服役壽命都在10～15年。在雷達的長期服役過程中，橡膠密封圈會逐漸老化，其密封性、壓縮率及補償能力都會逐漸下降，導致摩擦副漏液的風險會日益增加。

對于膠接的方法，不僅膠接強度較低，普遍低于10MPa，而且，膠粘劑的性能受環境因素變化的影響較大，采用膠接方式連接的摩擦副通用性較低，同樣的，金屬基座和陶瓷環之間的膠粘劑容易老化，存在導致密封環密封端面泄漏的可能。

發明內容

本申請的目的在于：克服機械連接或膠接的陶瓷環-金屬摩擦副存在漏液的問題，通過活性釬焊技術，實現摩擦副的陶瓷環-金屬基座高可靠連接，形成一體式摩擦副，連接強度高、使用壽命長、密封性能好，能夠滿足長壽命、高可靠水鉸鏈的使用要求。

本申請的技術方案是：提供了一種新型一體式水鉸鏈摩擦副制備方法，該方法包括：步驟1，清洗陶瓷環、焊片組件的表面后，將陶瓷環和焊片組件烘干，其中，焊片組件包括至少兩層活性復合焊片；步驟2，將陶瓷環和焊片組件依次放置于金屬基座的焊接表面上方，記作待焊接件，并用工裝夾具將待焊接件固定在真空爐內，真空爐為真空釬焊爐；步驟3，設定真空爐的焊接參數，根據預定溫度曲線對待焊接件進行焊接，其中，預定溫度曲線中的預設降溫速率為10℃/min。

上述任一項技術方案中，進一步地，金屬基座的焊接表面上設置有焊接槽，焊接槽的壁厚為1mm，焊接槽的深度為2mm。

上述任一項技術方案中，進一步地，焊片組件還包括：銅箔；銅箔設置于兩層活性復合焊片之間，以便吸收金屬基座降溫過程中的形變應力，其中，銅箔的厚度為0.3mm。

上述任一項技術方案中，進一步地，步驟2之前，還包括：打磨金屬基座的焊接表面，并利用丙酮擦拭陶瓷環和焊接表面。

上述任一項技術方案中，進一步地，真空爐的焊接參數包括：焊接真空度3.0×10-3Pa；釬焊溫度880℃。

上述任一項技術方案中，進一步地，活性復合焊片由添加了0.5wt％B元素的AgCuTi活性焊料制成。

本申請的有益效果是：

本申請中的技術方案，一方面，在金屬基座上設置焊接槽，減小金屬基座和陶瓷環之間的焊接面積，且利用焊接槽的形變，減小金屬基座和陶瓷環在焊接過程中的焊接應力，防止焊接過程中陶瓷環開裂。另一方面，在焊片組件中設置銅箔，利用銅箔在高溫下的易發生形變的特性，消除TC4金屬基座和氧化鋁陶瓷環由于熱膨脹系數差異而產生的殘余應力。同時，將預設降溫速率設為10℃/min，使得摩擦副以較緩的速率降溫，進一步降低因熱膨脹系數差異而產生的殘余應力對焊接后的摩擦副的影響，提高摩擦副的良品率。