飞机安装式导管高频感应钎焊技术研究及应用

摘要

飞机安装式导管感应钎焊技术是为了适应航空、航天飞机中导管现场安装而提出的一种特殊工艺，是一种先进的导管连接技术，它适用于空间位置狭窄的安装式导管钎焊，对其深入研究具有重要的理论意义和工程应用价值。根据我国新型战机和航天飞机生产与研制的迫切需要，对安装式导管感应钎焊关键技术进行了研究，研究了新一代先进的安装式导管感应钎焊技术及其成套设备。
　　在准谐振的情况下，感应加热回路处于工作状态，保证了电路工作环境的稳定性，采取新型测温的方式、光纤传导二者并存的模式，避免了电磁场对其带来的干扰，保证了安装式导管钎焊的准确性。基于以上技术，研制了具有自主知识产权的安装式导管感应钎焊成套设备。
　　安装式导管感应钎焊温度及温度场分布是影响焊接质量的关键因素。本次研究着重于安装式导管钎焊的特殊性，建立了加热源的有限元模型，并根据这种分析方法对导管钎焊温度场进行了三维数值模拟分析。研制了一台多点同步热电偶测温仪，对导管的温度分布进行了实际测量和验证。模拟结果再现了导管焊接区域的温度场分布，为安装式导管感应钎焊配备适合的测温点、工艺方法；为缺陷的分析、解决提供了良好的理论依据和必要的技术指导。
　　对安装式导管感应钎焊质量的主要影响因素进行了分析，重点研究分析了导管焊接区域温度场分布对焊接质量的影响。导管接头焊接区域的温度场分布不均匀，容易在高温区产生焊瘤和溶蚀缺陷，而在低温区则容易产生未焊透和钎脚未出来等缺陷，是产生焊接缺陷的最主要原因。为了减少焊接缺陷，研究分析了保护气体、感应线圈的缠绕方式和加热曲线等因素对温度场分布的影响。提出了安装式导管钎焊工艺优化方法与措施，改善了温度场分布，大幅度地提高了导管接头的一次合格率和焊接质量。所研制的新一代飞机安装式导管感应钎焊技术及成套设备，填补了国内在该领域内的技术空白，并且在现场进行了大量的工艺试验，完成了相应的技术验证、评审和验收。该设备已在我国重点型号飞机生产线上获得了成功应用，一次焊接成功率高于同类俄制设备。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

第2章 安装式导管感应钎焊系统的建立

2.1 导管高频感应钎焊特点

2.2 感应钎焊系统构成

2.3 谐振回路的选取

2.4 钎焊控制系统的建立

2.5 直流电源功率控制器的选取

2.6 导管高频感应钎焊系统

2.7 本章小结

第3章 温度场分布数值模拟分析

3.1 安装式导管感应钎焊在焊接时的问题

3.2 基于ANSYS软件的模拟方法

3.3 安装式高频感应钎焊温度场模拟模型

3.4 温度、磁场模拟结果及分析

3.5 温度场分布验证结果及分析

3.6 本章小结

第4章 安装式导管感应钎焊工艺试验研究及应用

4.1 现场工艺试验

4.2 典型钎焊缺陷

4.3 温度场影响原因分析

4.4 垂直竖直状态导管焊接

4.5 现场温度测量及工艺试验

4.6 机上应用

4.7 本章小结

结论与展望

参考文献

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