一种用于散热连接件的夹具的制作方法

本发明涉及焊接夹具技术领域，具体地说，涉及一种用于c/c散热翅片与不锈钢热管件焊接的散热连接件的夹具。

背景技术：

新材料、新技术的研发对于科技装备的发展有着决定性的意义。在一些特殊应用领域，对材料有着特殊和苛刻的要求。通讯卫星用的高功率密度器件，核聚变装置用的面对等离子体材料，在运行过程中会产生和积累大量的热量，为保证设备的稳定运行，需要将产生的大量热量及时散出。

随着经济的快速发展，能源需求不断增加，核能的利用将成为我国能源发展重要组成部分。为了确保核反应堆的安全，尤其是核反应堆发生故障堆芯温度迅速升高时，要及时把核反应中产生的热量传递出去。热管是一种高效传热元件，随着热管技术的成熟发展，其在核电工程中应用也越来越广泛。但是为了更好地能将多余的热量散发出去，提高热管的散热效率，需要额外的高导热材料与其连接。

文献“proposalforamodifiednon-activebrazingalloy,v.casalegno,th.koppitz,g.pintsuk,m.salvo,s.rizzo,s.perero,m.ferraris.composites:partb,56(2014)882–888”中提出了一种cfc/cu直接连接方法，该连接方法是将c/c复合材料中心掏空，然后将cu管插入空心孔洞中进行钎焊。但这样对c/c复合材料是一个很大的浪费，而且将cu管插入空心孔洞的同时又很难保证钎料会铺展的很均匀。

但在c/c散热翅片与不锈钢热管这两种形状的材料在进行焊接的时候，涉及到两个问题:一是c/c散热翅片中心位置有一个沿着长度方向的弧槽，所以这就很难将要连接的c/c散热翅片与金属空心热管放平；二是金属空心热管与c/c散热翅片对接之后，如何固定金属空心热管，从而避免在放入真空炉内的时候不会松动或掉落，并且固定之后也会有相对较好的连接效果，需要设计一种夹具来解决问题。

技术实现要素：

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种用于散热连接件的夹具，该夹具将c/c散热翅片与不锈钢热管在加工过程中紧密固定，且不破坏c/c散热翅片与不锈钢热管的结构,有效地解决焊接过程中试样放置的不平稳以及焊接松动现象。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括c/c散热翅片、不锈钢热管、支撑基座，其特征在于所述支撑基座包括下压板、上压板、上压板挡板、下压板螺栓、下压板螺母、上压板螺栓、上压板螺母，支撑基座为水平放置的l形框体结构，支撑基座端部框体上壁中间轴向有两个螺孔，支撑基座敞开段底板中间轴向有弧形凹槽用于放置不锈钢热管，支撑基座端部框体上螺孔的中轴线垂直于支撑基座底板的轴线；

所述上压板为圆弧面板，一端部有通孔，上压板通过上压板螺栓、上压板螺母配合固定，两块上压板挡板分别位于上压板的两侧，上压板挡板固定在端部框体上壁内侧，通过旋拧上压板螺栓和上压板螺母带动上压板上下移动，上压板挡板用于防止上压板转动；

所述下压板为u字形框体，下压板上端部中间有通孔，下压板通过下压板螺栓和下压板螺母配合固定，下压板位于上压板的下方装卡在c/c散热翅片与不锈钢热管连接件的端部，下压板与支撑基座底板平行安装。

支撑基座、上压板、下压板均采用高强石墨材料。

上压板的圆弧面和支撑基座的轴向弧形凹槽与不锈钢热管为同轴心匹配。

有益效果

本发明提出的一种用于散热连接件的夹具，由夹具与c/c散热翅片和不锈钢热管连接件组成；夹具的支撑基座端部框体上壁中间有两个螺孔，上压板通过上压板螺栓、上压板螺母配合固定，两块上压板挡板分别固定在端部框体上壁内侧，两块上压板挡板位于上压板的两侧，上压板挡板用于防止上压板转动。支撑基座敞开段底板中间轴向有弧形凹槽用于放置不锈钢热管。下压板通过下压板螺栓和下压板螺母配合固定，下压板位于上压板的下方装卡在c/c散热翅片与不锈钢热管连接件的端部，下压板与支撑基座底板平行安装。通过上压板和下压板将c/c散热翅片与不锈钢热管紧密固定，且不破坏c/c散热翅片与不锈钢热管的结构,有效地解决焊接过程中试样放置的不平稳以及焊接松动现象。用于散热连接件的夹具结构简单，使用操作方便。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种用于散热连接件的夹具作进一步详细说明。

图1为c/c散热翅片与不锈钢热管的装配示意图。

图2为本发明用于散热连接件的夹具与散热连接件装配示意图。

图3为本发明用于散热连接件的夹具结构示意图。

图中:

1.c/c散热翅片2.不锈钢热管3.支撑基座4.下压板5.上压板6.上压板挡板7.下压板螺栓8.下压板螺母9.上压板螺栓10.上压板螺母

具体实施方式

本实施例是一种用于散热连接件的夹具。

参阅图1～图3，本实施例用于散热连接件的夹具，由c/c散热翅片1、不锈钢热管2、支撑基座3组成；其中,支撑基座3包括下压板4、上压板5、上压板挡板6、下压板螺栓7、下压板螺母8、上压板螺栓9、上压板螺母10，支撑基座3为水平放置的l形框体结构，支撑基座3端部框体上壁中间轴向有两个螺孔，支撑基座3敞开段底板中间轴向有弧形凹槽用于放置不锈钢热管2，支撑基座3端部框体上螺孔的中轴线垂直于支撑基座底板的轴线。上压板5为圆弧面板，上压板5一端部有通孔，上压板5通过上压板螺栓9、上压板螺母10配合固定。两块上压板挡板6分别位于上压板5的两侧，上压板挡板6焊接固定在端部框体上壁内侧，通过旋拧上压板螺栓9和上压板螺母10带动上压板5上下移动，上压板挡板6用于防止上压板5的转动。下压板4为u字形框体，下压板4上中间有通孔，下压板4通过下压板螺栓7和下压板螺母8配合固定，下压板4位于上压板5的下方装卡在c/c散热翅片1与不锈钢热管2连接件的端部，下压板4与支撑基座底板平行安装。上压板5的圆弧面和支撑基座3的轴向弧形凹槽与不锈钢热管2为同轴心匹配。

本实施例中,支撑基座3、上压板5、下压板4均采用高强石墨材料。

本实施例操作步骤:

步骤1.将下压板4和上压板5表面进行打磨处理，防止与c/c散热翅片1和不锈钢热管2散热连接件匹配的时候出现接触不完整性。然后将下压板4和上压板5分别套装在下压板螺栓7上和上压板螺栓9上，并分别通过下压板螺母8、上压板螺母10配合进行固定。

步骤2.将散热连接件,包括c/c散热翅片1与不锈钢热管2进行钎焊前的组装，然后将散热连接件平稳放置在支撑基座3中间弧形凹槽中。

步骤3.通过旋拧支撑基座上的下压板螺栓7带动下压板螺母8上下移动，从而使下压板4上下移动，直到c/c散热翅片1被下压板4夹紧。

步骤4.通过旋拧支撑基座上的上压板螺栓9带动上压板螺母10上下移动，从而使上压板5上下移动，直到不锈钢热管2被上压板5夹紧为止。

步骤5.用于散热连接件的夹具两端结构相同，将另一端同样通过操作步骤进行固定；c/c散热翅片1与不锈钢热管2进行钎焊前的装配，然后将散热连接件放置在支撑基座3中间弧形凹槽中；通过旋拧支撑基座上的下压板螺栓7带动下压板螺母8上下移动，从而使下压板4上下移动，直到c/c散热翅片1被下压板4夹紧；同时,通过旋拧支撑基座上压板螺栓9带动上压板螺母10上下移动，使上压板5上下移动，直到不锈钢热管2被上压板5夹紧为止。

步骤6.散热连接件与夹具两端固连后，然后放入真空热压炉中进行高温钎焊连接。

步骤7.钎焊完成后,将散热连接件的夹具整体从真空热压炉内取出来，检测实验结果。散热连接件经过后期测试结果表明钎料铺展均匀，中间层没有明显的孔洞、裂纹的迹象。