一種用於散熱連接件的夾具的製作方法

2023-05-10 11:36:46

本發明涉及焊接夾具技術領域，具體地說，涉及一種用於c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管件焊接的散熱連接件的夾具。

背景技術：

新材料、新技術的研發對於科技裝備的發展有著決定性的意義。在一些特殊應用領域，對材料有著特殊和苛刻的要求。通訊衛星用的高功率密度器件，核聚變裝置用的面對等離子體材料，在運行過程中會產生和積累大量的熱量，為保證設備的穩定運行，需要將產生的大量熱量及時散出。

隨著經濟的快速發展，能源需求不斷增加，核能的利用將成為我國能源發展重要組成部分。為了確保核反應堆的安全，尤其是核反應堆發生故障堆芯溫度迅速升高時，要及時把核反應中產生的熱量傳遞出去。熱管是一種高效傳熱元件，隨著熱管技術的成熟發展，其在核電工程中應用也越來越廣泛。但是為了更好地能將多餘的熱量散發出去，提高熱管的散熱效率，需要額外的高導熱材料與其連接。

文獻「proposalforamodifiednon-activebrazingalloy,v.casalegno,th.koppitz,g.pintsuk,m.salvo,s.rizzo,s.perero,m.ferraris.composites:partb,56(2014)882–888」中提出了一種cfc/cu直接連接方法，該連接方法是將c/c複合材料中心掏空，然後將cu管插入空心孔洞中進行釺焊。但這樣對c/c複合材料是一個很大的浪費，而且將cu管插入空心孔洞的同時又很難保證釺料會鋪展的很均勻。

但在c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管這兩種形狀的材料在進行焊接的時候，涉及到兩個問題:一是c/c散熱翅片中心位置有一個沿著長度方向的弧槽，所以這就很難將要連接的c/c散熱翅片與金屬空心熱管放平；二是金屬空心熱管與c/c散熱翅片對接之後，如何固定金屬空心熱管，從而避免在放入真空爐內的時候不會鬆動或掉落，並且固定之後也會有相對較好的連接效果，需要設計一種夾具來解決問題。

技術實現要素：

為了避免現有技術存在的不足，本發明提出一種用於散熱連接件的夾具，該夾具將c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管在加工過程中緊密固定，且不破壞c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管的結構,有效地解決焊接過程中試樣放置的不平穩以及焊接鬆動現象。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:包括c/c散熱翅片、不鏽鋼熱管、支撐基座，其特徵在於所述支撐基座包括下壓板、上壓板、上壓板擋板、下壓板螺栓、下壓板螺母、上壓板螺栓、上壓板螺母，支撐基座為水平放置的l形框體結構，支撐基座端部框體上壁中間軸向有兩個螺孔，支撐基座敞開段底板中間軸向有弧形凹槽用於放置不鏽鋼熱管，支撐基座端部框體上螺孔的中軸線垂直於支撐基座底板的軸線；

所述上壓板為圓弧面板，一端部有通孔，上壓板通過上壓板螺栓、上壓板螺母配合固定，兩塊上壓板擋板分別位於上壓板的兩側，上壓板擋板固定在端部框體上壁內側，通過旋擰上壓板螺栓和上壓板螺母帶動上壓板上下移動，上壓板擋板用於防止上壓板轉動；

所述下壓板為u字形框體，下壓板上端部中間有通孔，下壓板通過下壓板螺栓和下壓板螺母配合固定，下壓板位於上壓板的下方裝卡在c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管連接件的端部，下壓板與支撐基座底板平行安裝。

支撐基座、上壓板、下壓板均採用高強石墨材料。

上壓板的圓弧面和支撐基座的軸向弧形凹槽與不鏽鋼熱管為同軸心匹配。

有益效果

本發明提出的一種用於散熱連接件的夾具，由夾具與c/c散熱翅片和不鏽鋼熱管連接件組成；夾具的支撐基座端部框體上壁中間有兩個螺孔，上壓板通過上壓板螺栓、上壓板螺母配合固定，兩塊上壓板擋板分別固定在端部框體上壁內側，兩塊上壓板擋板位於上壓板的兩側，上壓板擋板用於防止上壓板轉動。支撐基座敞開段底板中間軸向有弧形凹槽用於放置不鏽鋼熱管。下壓板通過下壓板螺栓和下壓板螺母配合固定，下壓板位於上壓板的下方裝卡在c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管連接件的端部，下壓板與支撐基座底板平行安裝。通過上壓板和下壓板將c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管緊密固定，且不破壞c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管的結構,有效地解決焊接過程中試樣放置的不平穩以及焊接鬆動現象。用於散熱連接件的夾具結構簡單，使用操作方便。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明一種用於散熱連接件的夾具作進一步詳細說明。

圖1為c/c散熱翅片與不鏽鋼熱管的裝配示意圖。

圖2為本發明用於散熱連接件的夾具與散熱連接件裝配示意圖。

圖3為本發明用於散熱連接件的夾具結構示意圖。

圖中:

1.c/c散熱翅片2.不鏽鋼熱管3.支撐基座4.下壓板5.上壓板6.上壓板擋板7.下壓板螺栓8.下壓板螺母9.上壓板螺栓10.上壓板螺母

具體實施方式

本實施例是一種用於散熱連接件的夾具。

參閱圖1～圖3，本實施例用於散熱連接件的夾具，由c/c散熱翅片1、不鏽鋼熱管2、支撐基座3組成；其中,支撐基座3包括下壓板4、上壓板5、上壓板擋板6、下壓板螺栓7、下壓板螺母8、上壓板螺栓9、上壓板螺母10，支撐基座3為水平放置的l形框體結構，支撐基座3端部框體上壁中間軸向有兩個螺孔，支撐基座3敞開段底板中間軸向有弧形凹槽用於放置不鏽鋼熱管2，支撐基座3端部框體上螺孔的中軸線垂直於支撐基座底板的軸線。上壓板5為圓弧面板，上壓板5一端部有通孔，上壓板5通過上壓板螺栓9、上壓板螺母10配合固定。兩塊上壓板擋板6分別位於上壓板5的兩側，上壓板擋板6焊接固定在端部框體上壁內側，通過旋擰上壓板螺栓9和上壓板螺母10帶動上壓板5上下移動，上壓板擋板6用於防止上壓板5的轉動。下壓板4為u字形框體，下壓板4上中間有通孔，下壓板4通過下壓板螺栓7和下壓板螺母8配合固定，下壓板4位於上壓板5的下方裝卡在c/c散熱翅片1與不鏽鋼熱管2連接件的端部，下壓板4與支撐基座底板平行安裝。上壓板5的圓弧面和支撐基座3的軸向弧形凹槽與不鏽鋼熱管2為同軸心匹配。

本實施例中,支撐基座3、上壓板5、下壓板4均採用高強石墨材料。

本實施例操作步驟:

步驟1.將下壓板4和上壓板5表面進行打磨處理，防止與c/c散熱翅片1和不鏽鋼熱管2散熱連接件匹配的時候出現接觸不完整性。然後將下壓板4和上壓板5分別套裝在下壓板螺栓7上和上壓板螺栓9上，並分別通過下壓板螺母8、上壓板螺母10配合進行固定。

步驟2.將散熱連接件,包括c/c散熱翅片1與不鏽鋼熱管2進行釺焊前的組裝，然後將散熱連接件平穩放置在支撐基座3中間弧形凹槽中。

步驟3.通過旋擰支撐基座上的下壓板螺栓7帶動下壓板螺母8上下移動，從而使下壓板4上下移動，直到c/c散熱翅片1被下壓板4夾緊。

步驟4.通過旋擰支撐基座上的上壓板螺栓9帶動上壓板螺母10上下移動，從而使上壓板5上下移動，直到不鏽鋼熱管2被上壓板5夾緊為止。

步驟5.用於散熱連接件的夾具兩端結構相同，將另一端同樣通過操作步驟進行固定；c/c散熱翅片1與不鏽鋼熱管2進行釺焊前的裝配，然後將散熱連接件放置在支撐基座3中間弧形凹槽中；通過旋擰支撐基座上的下壓板螺栓7帶動下壓板螺母8上下移動，從而使下壓板4上下移動，直到c/c散熱翅片1被下壓板4夾緊；同時,通過旋擰支撐基座上壓板螺栓9帶動上壓板螺母10上下移動，使上壓板5上下移動，直到不鏽鋼熱管2被上壓板5夾緊為止。

步驟6.散熱連接件與夾具兩端固連後，然後放入真空熱壓爐中進行高溫釺焊連接。

步驟7.釺焊完成後,將散熱連接件的夾具整體從真空熱壓爐內取出來，檢測實驗結果。散熱連接件經過後期測試結果表明釺料鋪展均勻，中間層沒有明顯的孔洞、裂紋的跡象。