CN201876369U - 用于航天器真空热试验的不锈钢板式热沉结构 - Google Patents

用于航天器真空热试验的不锈钢板式热沉结构 Download PDF

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魏仁海
李罡
刘序
李旭
佟永利
王克文
陈家平
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Abstract

本实用新型公开了一种用于航天器真空热试验的不锈钢板式热沉结构，该热沉结构包括两块不锈钢板，一块平板上模压出若干个凹坑，在凹坑底部背面与另一块平板通过点焊连接，两层板材周边焊接密封，并根据不同真空热试验设备的空间分布设置液氮管路的进液口和出液口，并在液氮管路进出口位置实施密封焊接，以保证液氮可以在板材的夹层间流通。本实用新型的热沉具有高强度、高耐腐蚀性特点，并具有较长的使用寿命，热沉整体漏率优于5×10-11Pa·m3/s。

Description

用于航天器真空热试验的不锈钢板式热沉结构
技术领域
本实用新型属于航天器真空热试验领域，具体来说，涉及一种用于航天器真空热试验的不锈钢热沉。
背景技术
通常，航天器进入轨道后经受的主要空间环境是真空、冷黑与太阳辐照。真空热环境试验就是最大限度地模拟航天器进入太空后的空间环境条件，以此来对航天器的设计进行考核验证，而其中的冷黑环境主要通过热沉来实现。在国内目前已经建成的热试验设备中，其内部热沉通常为铜结构或铝结构。根据试验使用情况，铝热沉的耐腐蚀性不好，而铜热沉强度不足，其使用寿命都会受到影响。
对于航天器环境模拟试验的真空、低温的要求，与铜、铝等材料相比较，不锈钢材料有着良好的性能，使用不锈钢材料加工的热沉无论在质量可靠性上，还是在使用寿命上，都比铜、铝热沉更有优势。并且不锈钢的焊接加工性能优良，加工工序内容也相对少，因此也可以缩短生产周期，降低生产成本。为此，为了提供高强度、高耐腐蚀性的热沉，本实用新型人进行了巧妙的设计，从而完成了本实用新型。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于航天器真空热试验的不锈钢板式热沉结构，包括两块不锈钢板，一块平板上模压出若干个凹坑，凹坑尺寸直径12mm～16mm，深8mm～10mm，凹坑间距为80mm～100mm，在凹坑底部背面与另一块平板通过点焊连接，两层板材周边焊接密封，并在两层板材周边上侧部密封焊接液氮进液口，在两层板材周边下侧部密封焊接液氮出液口，并分别与液氮进出管路密封焊接连接。其中，平板厚度优选1mm～4mm，凹坑尺寸优选直径8mm～16mm，深5mm～12mm，凹坑间距优选为50mm～150mm
其中，所述不锈钢板的厚度为1mm～2mm。
更进一步地，所述凹坑在平板上均匀分布。优选地，液氮进液口和液氮出液口分别设置3个。
本实用新型的热沉具有高强度、高耐腐蚀性特点，并具有较长的使用寿命，热沉整体漏率优于5×10-11Pa·m3/s。
附图说明
图1为本实用新型的热沉结构的示意图。
图2为本实用新型的热沉结构的局部剖面放大示意图。
图3为本实用新型的不锈钢板式的热沉结构的加工工艺流程图。
其中，1为平板；2为凹坑；3为平板；4为焊点；5为液氮出液口；6为液氮进液口；7为液氮通路。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的热沉结构作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的热沉结构包括两块不锈钢板，一块平板1上模压出若干个凹坑2，凹坑2的尺寸优选直径8mm～16mm，深5mm～12mm，凹坑间距优选为50mm～150mm，在凹坑底部背面与另一块平板3通过点焊连接(焊点4例示在图中)，两层板材周边焊接密封，并根据不同真空热试验设备的空间分布在两层板材周边上侧部密封焊接液氮出液口5，在两层板材周边下侧部密封焊接液氮进液口6，液氮出液口5和液氮进液口6可分别设置3个，并分别与液氮进出管路7密封焊接连接，以保证液氮可以在板材的夹层间流通。不锈钢板的厚度优选为1mm～4mm。其中，本实用新型的热沉结构的局部剖面放大示意图示于图2中。
进一步地，凹坑2优选在平板1上均匀分布，其数量没有特别地限制。
上述不锈钢板式的热沉结构的加工工艺流程如图3所示，包括：
1)板材下料
使用剪板机，将不锈钢板材(厚度为1～2mm)剪裁至加工所需尺寸。
2)开孔
根据不同真空热试验设备热沉所需的开孔要求，在相应位置使用切割设备 划线、开孔。
3)板材模压加工使用模压设备，在不锈钢板材上模压出若干凹坑，并且在板材四边通过折边设备或者辅助工装进行折边。
4)板面成形
使用滚圆设备，将设备筒体部分的不锈钢板材加工至所需圆度，并使用辅
助工装设备进行校形、固定。
5)不锈钢板间点焊
使用焊接设备，在凹坑底部实施点焊，将两张不锈钢板焊接固定。
6)密封焊接
将焊接固定的不锈钢板和另一张不锈钢板对齐，在边沿接缝处通过氩弧焊或者缝焊进行焊接，保证焊后热沉整体漏率优于5×10-11Pa·m3/s。
7)液氮管路焊接
根据真空热试验设备设计管路连接要求，使用氩弧焊对液氮进出管路实施焊接。
尽管上文对本实用新型的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是，我们可以依据本实用新型的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书及附图所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于航天器真空热试验的不锈钢板式热沉结构，其特征在于，所述热沉结构包括两块不锈钢板，一块平板上模压出若干个凹坑，凹坑尺寸直径12mm～16mm，深8mm～10mm，凹坑间距为80mm～100mm，在凹坑底部背面与另一块平板通过点焊连接，两层板材周边焊接密封，并在两层板材周边上侧部密封焊接液氮进液口，在两层板材周边下侧部密封焊接液氮出液口，并分别与液氮进出管路密封焊接连接。
2.如权利要求1所述的不锈钢板式热沉结构，其特征在于，所述不锈钢板的厚度为1mm～2mm。
3.如权利要求1或2所述的不锈钢板式热沉结构，其特征在于，所述凹坑在平板上均匀分布。
4.如权利要求1或2所述的不锈钢板式热沉结构，其特征在于，液氮进液口和液氮出液口分别设置3个。 
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