战机的作战性能很大程度上取决于航空电子系统的性能。为了在未来战争中取得主动权,综合模块化航空电子系统是大势所趋,所以外场可更换模块的封装密度、模块功率和安装密度都将呈急剧增长趋势,这就对机载机箱/机架的散热性能提出了更高的要求。传统的散热方式主要以强迫风冷为主,但随着液冷技术在F-22战机上的首次成功应用,液冷技术得到了前所未有的重视,并迅速成为综合模块化航空电子系统的主流散热技术。我国在航空电子系统散热技术方面相对于西方工业发达国家起步较晚、基础薄弱,创新性的研究较少,在机载机箱方面仍然主要以强迫风冷冷却各分机为主,液冷技术尚未普及推广。本文基于某研究所开发设计的一种综合宽频机载液冷机架,在分析其结构功能的基础上进行了工艺结构的二次设计,并在焊接试验和有限元分析的基础上确定了液冷机架的材料、连接结构、焊接工艺方法及焊接顺序等。本文研究并分析了铝合金真空电子束焊接的材料设计及其焊接性;设计了一种结构紧凑、抗振动防冲击能力强且工艺实现难度低的互通式电子束焊接接头。通过试验分析,最终决定液冷机架上、中、下冷板选用可热处理强化6061铝合金进行真空钎焊;侧板、分流侧板及其流道盖板选用5A06高强度铝合金,冷板与(分流)侧板及分流侧板与流道盖板之间选用能量密度大、热影响区小和接头强度高的真空电子束焊工艺;将冷板与分流侧板的互通接头设计成一种中空结构的榫卯接头,将仅起连接作用、满足强度要求即可的连接接头设计成实心榫卯接头。本文进一步研究了电子束焊接主要工艺参数对焊缝成形的影响、液冷机架应力变形和电子束离线编程。当其它参数不变而分别改变焊接速度、焊接束流、聚焦电流时,聚焦电流的变化对焊缝形貌的影响最大,而焊接速度或焊接束流的改变对焊缝形貌影响较小,主要体现在熔深的变化,焊接速度越快,熔深越小;焊接束流越大,熔深越大。通过对分流侧板和机架的数值模拟优化了焊接顺序,同时模拟结果显示随着热输入的增加,等效焊接残余应力的峰值无明显变化,但高应力区域明显增大,而且离焊缝较远区域的残余应力随热输入的增大而明显增大。随着热处理去应力温度的升高,机架残余焊接残余应力水平下降。针对分流侧板开展的电子束焊离线编程研究显示应用MASTERCAM软件可自动生成路径G代码,基于这些G代码实施工件坐标系转换可快速、高效、精确的编制出各种复杂的焊接轨迹。