对辐射器气密性检测的探究

田叶青，胡阔鹏，江仁康

(1.贵州航天电子科技有限公司，贵州 贵阳 550009；2.航天江南集团有限公司，贵州 贵阳 550009)

在导弹系统中，通常需要对导弹及主要部件进行定期维护测试和发射前测试检查工作，以确认导弹功能完好，性能正常[1]。气密性是指器件的气体密闭性能[2]，辐射器焊接气密性则是辐射器焊缝焊接质量的一项重要指标，在真空钎焊(以下简称焊接)完成后必须对焊缝进行100%的焊接气密性检测，以防止电磁泄漏[3]，确保作战效能。但是较为突出的问题是目前传统的焊接气密性检测方法过程较为繁琐且需2人配合，单件检测时间耗时较长。目前，国内外的相关研究对于本型号辐射器的焊接气密性检测借鉴作用不大，鉴于此，有必要开展辐射器焊接气密性检测方法的探究，以确定一种较为便捷的检测技术。

本探究提出了一种某型号辐射器焊接气密性检测的技术，通过对辐射器的设计、加工检测工装以及简化检测方法，可实现单人检测以提高效率，同时保证检测结果的准确性。优化后，检测工装及方法可拓展至多个型号领域。

1 某型号辐射器焊缝气密性检测现有方法

1.1 某型号辐射器结构与工作原理

辐射器位于引信天线，是不可拆卸式整体结构，由腔体、盖板通过真空钎焊连接而形成波导腔，以传输电磁信号。其中，盖板开有裂缝以向外辐射电磁波；腔体背面一端开有波道口并与电缆连接以实现电磁波的传导。因此辐射器加工精度高，对焊接的焊缝有密封要求。某型号辐射器局部示意图如图1所示。

1.2 某型号辐射器焊缝气密性检测方法

目前实际生产中，某型号辐射器对焊缝焊接气密性检测方法如下：首先按洗洁剂与清水1∶10比例用烧杯配制洗洁溶液，其次用聚酰亚胺薄膜胶带粘住辐射器正面盖板上的裂缝，然后将压缩空气从辐射器腔体上的波导口送入波导腔，同时用小号毛刷沾取洗洁溶液均匀刷在焊缝上，在0.6～1 MPa下持续观察焊缝冒泡情况2～3 min。

检测过程中需要2名操作人员密切配合才能完成，其中一人用一只手固定辐射器，另一只手按住压缩空气管出气口以保证与波导口接触良好，使压缩空气进入波导腔；另一人用小号毛刷沾取洗洁溶液不断均匀刷在焊缝上，并观察焊缝冒泡情况。操作过程中，常会出现压缩空气管出气口移动不能与波导口完全吻合而导致进入波导腔的压缩空气的气压低于0.6～1 MPa的情况，此时气密性检测失去准确性、可靠性，所以操作必须反复进行以确保压缩空气管出气口与波导口接触良好。目前平均每件检测操作时间约为12 min。

2 某型号辐射器焊缝气密性检测方法优化

2.1 检测工装改进

根据辐射器尺寸及结构特点，综合考虑操作简便、效率以及经济成本等方面因素，结合同类型工件的试验检测，以固定辐射器及保障压缩空气顺利进入波导腔为出发点，对检测工装进行设计、加工(见图2)。

该检测工装主要由底板、托板、蝶形螺母、充气嘴、充气管及支脚组成。其中充气嘴、充气管要加工成与波导口完全切合的雏形口，材料选用聚四氟乙烯(PTFE)，主要是考虑到聚四氟乙烯材料具有耐腐蚀、耐热、耐老化、摩擦因数低等诸多优异性能[4-5]，能够保护检测过程中辐射器不受损伤，且易于加工成锥形。其余组件材料均选用铝合金2A12-T4。2A12铝合金是一种可以进行热处理强化的变形铝合金[6]，密度小，强度大，具有优秀的力学性能和较长的使用寿命，而且轻便，便于操作。

2.2 检测方法改进

首先用聚酰亚胺薄膜胶带粘住辐射器盖板上的裂缝，再将辐射器一端放于托板上，将充气管与充气嘴连接后，将充气嘴另一端与辐射器腔体上的波道口连接，使充气嘴伸入波道口内部；再将压板置于辐射器之上，把支柱插入支柱孔，并用两颗蝶形螺母拧紧支柱。

将上述步骤装夹好的工装与零件一起浸入干净的清水中，打开压缩空气阀门向辐射器里充气，观察压力表，待工件内部压力达到0.6～1 MPa时关闭阀门。保持压力，持续观察焊缝冒泡情况2～3 min，单个气泡≤3个或连续气泡≤25 mm，则判断气密性合格。检测完毕后，将辐射器从水中取出后及时用压缩空气吹干。某型号辐射器焊缝气密性检测如图3所示。

气密性检测完成后，拿出工装及零件，首先拧出蝶形螺母，再依次取出支柱、压板、零件，用压缩空气吹干零件。

3 试验验证

3.1 试件验证

用与辐射器同样材料铝合金6063加工等效试件50件，对上述某辐射器焊接气密性检测进行重复性试验，现将50件试件的试验结果整理且列于表1。

表1 试件验证试验结果

3.2 产品验证

在原试件试验的基础之上，按上述优化的气密性检测技术，对5个生产批次共1 000件产品进行气密性检测，并随机对其中的500件产品进行了跟踪，跟踪结果见表2。

表2 产品验证试验结果

4 结语

新材料、新工艺、新技术等在航空航天领域的应用越来越广[7]，辐射器焊接气密性检测技术的不断进步与导弹功能完好、性能指标具有举足轻重的影响。针对辐射器焊接气密性检测效率低的问题，进行了探究，主要改进了检测工装，包括充气嘴、充气管材料以及改进了检测方法，减少了操作人数，缩短了检测时间，平均每件检测操作时间只需6 min，并通过1 000件产品验证了该改进后的辐射器焊接气密性检测技术稳定性良好。该项探究通过应用于某型号辐射器的生产实际表明，对于后期辐射器焊接气密性检测技术的深入研究具有一定的参考价值，同时对于其他类似型号产品的气密性检测也具有积极的指导意义。