[发明专利]空间遥感器支架制作方法以及空间遥感器支架

说明书

技术领域

本发明涉及一种空间遥感器支架的制作方法以及空间遥感器支架。

背景技术

含陶瓷的铝基复合材料，通常有陶瓷微粉以及金属材料形成的低密度、兼具了陶瓷材料低膨胀、高稳定性以及金属材料的塑性低与导热性佳等优点，从而适用于如空间遥感器支架等航空航天设备。

制备铝基复合材料的通常采用以下三种方法：

1：无压浸渗；

2：压力浸渗；

3：粉末冶金。

以上三种方法都可以制作出高体积分数(陶瓷体积含量40％以上)碳化硅颗粒增强铝合金复合材料，且均具有非常良好的物理特性，非常适合空间遥感器支架的制作。但是上述三种方法，都存在工艺无法制作大型三维构件的局限。

无压浸渗在铝合金浸渗方向上尺寸难以突破180mm。

压力浸渗在制备的所述高体积分数的铝合金复合材料在三个方向上均难以达到300mm。

粉末冶金方法制备500kg以上的单件材料毛坯也有很大的难度，三维尺寸不可能同时达到500mm，而且大毛坯材料内部酥松等缺陷多。

然而大型如800*600*600等大尺寸的三维空间遥感器支架是气象卫星等航天科技应用当中的发展趋势。

综合上述可知，如何实现铝合金复合材料取代传统的性能较差的铝合金或钛合金材料应用于空间传感器支架上，是目前空间遥感器制作工艺中必须解决的一个问题。

发明内容

为克服上述问题，本发明提供了一种采用含陶瓷的铝基复合材料制作的大型的空间遥感器支架制作方法以及空间遥感器支架。

为达上述目的，本发明空间遥感器支架制作方法包括以下具体步骤：

步骤1：通过有物理模型分析将所需制作的空间遥感器支架分解成若干满足其所需物理力学特性的分解构件；

步骤2：加工含陶瓷的铝基复合材料毛坯并制作成所述分解构件；

步骤3：将所制作的分解构件经工装组合、焊接成所需制作的空间遥感器支架。

进一步地，所述步骤2制作所述分解构件的方法采用轻量化机械加工法；

所述轻量化机械加工法具体包括以下步骤：

步骤M1：将所述铝基复合材料毛坯在磨床上用金刚石砂轮磨平以达到工艺尺寸；

步骤M2：用线切割方法切割出所需分解构件外形；

步骤M3：在铣床上，采用聚晶金刚石刀具或金刚石磨头在所述分解构件上进行槽加工。

进一步地，所述步骤2中在加工好所述分解构件后还包括对所述分解构件进行去应力时效热处理的步骤。

进一步地，所述去应力时效热处理采用精确退火法；所述精确退火法依次包括退火、时效以及退火三个分解步骤；

所述退火为：对分解构件以2～4℃/min的升温速度加热至220～230℃并保持11～13hr，再自然冷却至室温；

所述时效为：对分解构件以0.75～1.25℃/min的升温速度加热至150～160℃，在以1.5～2.5℃/min降温速度降温至-115～-125℃并保持2hr±10min。

进一步地，所述去应力时效热处理包括两次所述精确退火法。

进一步地，所述步骤3中焊接的方法为钎焊；且钎料为铝锌合金焊料。

进一步地，所述钎焊又包括以下步骤：

步骤N1：清洗并烘干需要焊接的分解构件的焊接部位；

步骤N2：将所述铝锌合金焊料融化后涂敷在所述焊接部位；

步骤N3：在已涂敷有钎料的分解构件上加以19～21khz的超声波，持续时间为4.5～5.5min；

步骤N4：利用工装把所有分解构件组装好，加温至345-355℃并保持8-12min后自然冷却。

进一步地，空间遥感器支架制作方法在所述步骤3之后还设有去除残留焊料的步骤；所述去除残留焊料的步骤为采用手工打磨或机床打磨残留焊料，且打磨的厚度不超过1mm。

进一步地，在完成所述步骤3之后，还包括再一次去应力时效热处理的步骤。

为达上述目的，本发明空间遥感器支架，所述空间遥感器支架为由若干以含陶瓷的铝基复合材料形成的分解构件以工装组合及焊接的方法连接而成的拼接结构。

本发明空间遥感器支架制作方法以及空间遥感器支架的有益效果：

1、本发明空间遥感器支架制作方法以及空间遥感器支架，采用的是密度小、膨胀系数低、稳定性高，塑性好且导热性好的的铝基复合材料制作空间遥感器支架。