專(zhuān)利名稱(chēng)：過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)品焊接技術(shù)，具體涉及一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法。
背景技術(shù)：
推力室是液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部部分，是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化形成推力的裝置。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)性能要求的提高，推力室的工作壓力和熱負(fù)載也顯著增加，要求推力室內(nèi)外壁材料和制造技術(shù)水平相應(yīng)地提升。如圖I所示，推力室具有曲面內(nèi)外壁，其中推力室內(nèi)壁2的外表面帶有20(T300條通道6，推力室外壁由噴管外壁I和中段外壁4組成，推力室需焊接內(nèi)外壁，從而在內(nèi)外壁間形成通道6，以便冷卻劑的通過(guò)。目前過(guò)氧化氫推力室的內(nèi)外壁采用的焊接方法存在如下問(wèn) 題(1)常見(jiàn)的熔焊等焊接方法生產(chǎn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)成本高；(2)常見(jiàn)的釬焊方法難以形成良好的焊接質(zhì)量，不能滿足液壓強(qiáng)度；(3)無(wú)論是熔焊還是釬焊，焊接過(guò)程中易堵塞內(nèi)外壁形成的通道，并且成型后產(chǎn)生變形，影響推力室的推力最終造成火箭發(fā)射失敗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，該工藝簡(jiǎn)單、可罪性聞、廣品質(zhì)量穩(wěn)定、聞生廣效率。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內(nèi)外壁，其中推力室內(nèi)壁的外表面帶有若干條通道，推力室外壁包括噴管外壁和中段外壁，噴管外壁和中段外壁通過(guò)連接半環(huán)連接，噴管外壁和中段外壁兩端連接有推力室集合器；其所述的推力室內(nèi)壁與推力室外壁之間采用擴(kuò)散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內(nèi)壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內(nèi)表面之間的裝配間隙在0. 04 0. 9mm ；(b)在推力室內(nèi)壁的外表面點(diǎn)焊0. OrO. 5mm鎳基釬料，并將噴管外壁、中段外壁分別套在推力室內(nèi)壁外，同時(shí)使得噴管外壁、中段外壁與連接半環(huán)的對(duì)接間隙不大于I. 5mm，錯(cuò)位不大于0. 5mm ；(C)將噴管外壁、中段外壁分別與連接半環(huán)進(jìn)行周向定位氬弧焊；再在連接半環(huán)外圈配裝加強(qiáng)半環(huán)，定位氬弧焊接加強(qiáng)半環(huán)；然后在噴管外壁和中段外壁連接件的兩端氬弧焊接推力室集合器；上述焊接電流在5 100A，氬氣量在2 30L/min ；(d)利用正壓釬焊爐進(jìn)行推力室內(nèi)壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內(nèi)表面之間的擴(kuò)散釬焊；放置于正壓釬焊爐內(nèi)的推力室內(nèi)壁與噴管外壁、中段外壁在焊接過(guò)程中保持旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在10r/min ;對(duì)正壓釬焊爐抽真空,保證釬焊爐爐膛真空度在IOPa SOOPa ;然后向爐膛回填氬氣，回填爐膛壓力不大于0. 4MPa，對(duì)爐膛進(jìn)行加熱，溫度保持在1000^1200°C，保溫時(shí)間在l(T50min，停止加熱，冷卻產(chǎn)品。
如上所述的一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，其所述的推力室內(nèi)壁與噴管外壁、中段外壁在擴(kuò)散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預(yù)處理。如上所述的一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，其所述的推力室內(nèi)壁的外表面帶有20(T300條通道。本發(fā)明的效果在于本發(fā)明采用擴(kuò)散釬焊技術(shù)制造過(guò)氧化氫推力室身部，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到明顯提高。推力室是兩個(gè)曲面內(nèi)外壁，首先在內(nèi)外壁中間預(yù)置一定厚度的鎳基釬料，通過(guò)裝配使內(nèi)外壁與釬料貼合，利用推力室集合器對(duì)推力室進(jìn)行封堵形成封閉空間。利用正壓釬焊爐進(jìn)行推力室內(nèi)壁的外表面與噴管外壁和中段外壁的內(nèi)表面之間的擴(kuò)散釬焊，通過(guò)旋轉(zhuǎn)保證擴(kuò)散釬焊的焊縫的均勻性，通過(guò)擴(kuò)散釬焊技術(shù)同時(shí)使20(T300條通道與外壁形成高強(qiáng)度焊縫，保持200100條通道焊接過(guò)程中不發(fā)生堵塞和變形現(xiàn)象，·滿足后續(xù)推力室的工作工況。采用回填氬氣使釬焊爐形成正壓，對(duì)推力室內(nèi)外壁形成加壓釬焊。本發(fā)明焊接工藝簡(jiǎn)單、可靠性高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、高生產(chǎn)效率。


圖I為過(guò)氧化氫推力室身部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的剖視圖。圖中1.噴管外壁；2.推力室內(nèi)壁；3.推力室集合器；4.中段外壁；5.連接半環(huán)；6.噴管通道；7.加強(qiáng)半環(huán)；8.裝配間隙。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所述的過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例I如圖I所示，本發(fā)明所述的一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內(nèi)外壁，其中推力室內(nèi)壁2的外表面帶有250條通道6，推力室外壁包括噴管外壁I和中段外壁4，噴管外壁I和中段外壁4通過(guò)連接半環(huán)5連接，噴管外壁I和中段外壁4兩端連接有推力室集合器3 ;所述的推力室內(nèi)壁2與推力室外壁之間采用擴(kuò)散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內(nèi)壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內(nèi)表面之間的裝配間隙8在0. 2mm ;(b)在推力室內(nèi)壁2的外表面點(diǎn)焊0. Imm鎳基釬料，并將噴管外壁I、中段外壁4分別套在推力室內(nèi)壁2外，同時(shí)使得噴管外壁I、中段外壁4與連接半環(huán)5的對(duì)接間隙不大于I. 5mm,錯(cuò)位不大于0. 5mm ；(c)將噴管外壁I、中段外壁4分別與連接半環(huán)5進(jìn)行周向定位氬弧焊；再在連接半環(huán)5外圈配裝加強(qiáng)半環(huán)7，定位氬弧焊接加強(qiáng)半環(huán)7 ;然后在噴管外壁I和中段外壁4連接件的兩端氬弧焊接推力室集合器3 ;上述焊接電流在50A，氬氣量在20L/min ；(d)利用正壓釬焊爐進(jìn)行推力室內(nèi)壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內(nèi)表面之間的擴(kuò)散釬焊；
放置于正壓釬焊爐內(nèi)的推力室內(nèi)壁2與噴管外壁I、中段外壁4在焊接過(guò)程中保持旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在5r/min ；對(duì)正壓釬焊爐抽真空，保證釬焊爐爐膛真空度在IOOPa ;然后向爐膛回填氬氣，回填爐膛壓力不大于0. 4MPa，對(duì)爐膛進(jìn)行加熱，溫度保持在1100°C，保溫時(shí)間在30min，停止加熱，冷卻產(chǎn)品。上述的推力室內(nèi)壁2與噴管外壁I、中段外壁4在擴(kuò)散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預(yù)處理，保持溝槽通暢、內(nèi)外壁待焊接區(qū)域無(wú)缺陷。本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)過(guò)制定液壓和氣壓的液氣壓試驗(yàn)，未出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，正式產(chǎn)品通過(guò)了 CT檢查、液壓試驗(yàn)、液流試驗(yàn)、熱試車(chē)等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)考核，滿足圖紙要求。
實(shí)施例2如圖I所示，本發(fā)明所述的一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內(nèi)外壁，其中推力室內(nèi)壁2的外表面帶有200條通道6，推力室外壁包括噴管外壁I和中段外壁4，噴管外壁I和中段外壁4通過(guò)連接半環(huán)5連接，噴管外壁I和中段外壁4兩端連接有推力室集合器3 ;所述的推力室內(nèi)壁2與推力室外壁之間采用擴(kuò)散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內(nèi)壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內(nèi)表面之間的裝配間隙8在0. 04mm；(b)在推力室內(nèi)壁2的外表面點(diǎn)焊0.01mm鎳基釬料，并將噴管外壁I、中段外壁4分別套在推力室內(nèi)壁2外，同時(shí)使得噴管外壁I、中段外壁4與連接半環(huán)5的對(duì)接間隙不大于I. 5mm,錯(cuò)位不大于0. 5mm ；(c)將噴管外壁I、中段外壁4分別與連接半環(huán)5進(jìn)行周向定位氬弧焊；再在連接半環(huán)5外圈配裝加強(qiáng)半環(huán)7，定位氬弧焊接加強(qiáng)半環(huán)7 ;然后在噴管外壁I和中段外壁4連接件的兩端氬弧焊接推力室集合器3 ;上述焊接電流在5A，氬氣量在2L/min ；(d)利用正壓釬焊爐進(jìn)行推力室內(nèi)壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內(nèi)表面之間的擴(kuò)散釬焊；放置于正壓釬焊爐內(nèi)的推力室內(nèi)壁2與噴管外壁I、中段外壁4在焊接過(guò)程中保持旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在lr/min ；對(duì)正壓釬焊爐抽真空，保證釬焊爐爐膛真空度在IOPa ;然后向爐膛回填氬氣，回填爐膛壓力不大于0. 4MPa，對(duì)爐膛進(jìn)行加熱，溫度保持在100(TC，保溫時(shí)間在lOmin，停止加熱，冷卻產(chǎn)品。上述的推力室內(nèi)壁2與噴管外壁I、中段外壁4在擴(kuò)散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預(yù)處理，保持溝槽通暢、內(nèi)外壁待焊接區(qū)域無(wú)缺陷。實(shí)施例3如圖I所示，本發(fā)明所述的一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內(nèi)外壁，其中推力室內(nèi)壁2的外表面帶有300條通道6，推力室外壁包括噴管外壁I和中段外壁4，噴管外壁I和中段外壁4通過(guò)連接半環(huán)5連接，噴管外壁I和中段外壁4兩端連接有推力室集合器3 ;所述的推力室內(nèi)壁2與推力室外壁之間采用擴(kuò)散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內(nèi)壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內(nèi)表面之間的裝配間隙8在0. 9mm ;(b)在推力室內(nèi)壁2的外表面點(diǎn)焊0.5mm鎳基釬料，并將噴管外壁I、中段外壁4分別套在推力室內(nèi)壁2外，同時(shí)使得噴管外壁I、中段外壁4與連接半環(huán)5的對(duì)接間隙不大于I. 5mm,錯(cuò)位不大于0. 5mm ；(c)將噴管外壁I、中段外壁4分別與連接半環(huán)5進(jìn)行周向定位氬弧焊；再在連接半環(huán)5外圈配裝加強(qiáng)半環(huán)7，定位氬弧焊接加強(qiáng)半環(huán)7 ;然后在噴管外壁I和中段外壁4連接件的兩端氬弧焊接推力室集合 器3 ;上述焊接電流在100A，氬氣量在30L/min ；(d)利用正壓釬焊爐進(jìn)行推力室內(nèi)壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內(nèi)表面之間的擴(kuò)散釬焊；放置于正壓釬焊爐內(nèi)的推力室內(nèi)壁2與噴管外壁I、中段外壁4在焊接過(guò)程中保持旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在10r/min ；對(duì)正壓釬焊爐抽真空，保證釬焊爐爐膛真空度在SOOPa ;然后向爐膛回填氬氣，回填爐膛壓力不大于0. 4MPa，對(duì)爐膛進(jìn)行加熱，溫度保持在1200°C，保溫時(shí)間在50min，停止加熱，冷卻產(chǎn)品。上述的推力室內(nèi)壁2與噴管外壁I、中段外壁4在擴(kuò)散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預(yù)處理，保持溝槽通暢、內(nèi)外壁待焊接區(qū)域無(wú)缺陷。本發(fā)明產(chǎn)品經(jīng)過(guò)制定液壓和氣壓的液氣壓試驗(yàn)，未出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，正式產(chǎn)品通過(guò)了 CT檢查、液壓試驗(yàn)、液流試驗(yàn)、熱試車(chē)等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)考核，滿足圖紙要求。
權(quán)利要求
1.一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內(nèi)外壁，其中推力室內(nèi)壁(2)的外表面帶有若干條通道(6)，推力室外壁包括噴管外壁(I)和中段外壁(4)，噴管外壁(I)和中段外壁(4)通過(guò)連接半環(huán)(5)連接，噴管外壁(I)和中段外壁(4)兩端連接有推力室集合器(3);其特征在于所述的推力室內(nèi)壁(2)與推力室外壁之間采用擴(kuò)散釬焊連接，具體步驟為 (a)在焊接前，控制推力室內(nèi)壁(2)的外表面與噴管外壁(I)、中段外壁(4)的內(nèi)表面之間的裝配間隙(8)在O. 04 O. 9mm ； (b)在推力室內(nèi)壁(2)的外表面點(diǎn)焊O.OfO. 5_鎳基釬料，并將噴管外壁(I)、中段外壁(4)分別套在推力室內(nèi)壁(2)外，同時(shí)使得噴管外壁(I)、中段外壁(4)與連接半環(huán)(5)的對(duì)接間隙不大于I. 5mm,錯(cuò)位不大于O. 5mm ； (c)將噴管外壁(I)、中段外壁(4)分別與連接半環(huán)(5)進(jìn)行周向定位氬弧焊；再在連接半環(huán)(5)外圈配裝加強(qiáng)半環(huán)(7)，定位氬弧焊接加強(qiáng)半環(huán)(7);然后在噴管外壁(I)和中段外壁(4)連接件的兩端氬弧焊接推力室集合器(3);上述焊接電流在5 100A，氬氣量在2 30L/min ； (d)利用正壓釬焊爐進(jìn)行推力室內(nèi)壁(2)的外表面與噴管外壁(I)、中段外壁(4)的內(nèi)表面之間的擴(kuò)散釬焊； 放置于正壓釬焊爐內(nèi)的推力室內(nèi)壁(2)與噴管外壁(I )、中段外壁(4)在焊接過(guò)程中保持旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速在f 10r/min ； 對(duì)正壓釬焊爐抽真空，保證釬焊爐爐膛真空度在IOPa SOOPa ;然后向爐膛回填氬氣，回填爐膛壓力不大于O. 4MPa，對(duì)爐膛進(jìn)行加熱，溫度保持在100(Tl20(rC，保溫時(shí)間在l(T50min，停止加熱，冷卻產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，其特征在于所述的推力室內(nèi)壁(2)與噴管外壁(I)、中段外壁(4)在擴(kuò)散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預(yù)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，其特征在于所述的推力室內(nèi)壁(2)的外表面帶有20(Γ300條通道(6)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種過(guò)氧化氫推力室身部擴(kuò)散釬焊制造方法，具體步驟為(a)控制推力室內(nèi)壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內(nèi)表面之間的裝配間隙在0.04~0.9mm；(b)在推力室內(nèi)壁的外表面點(diǎn)焊0.01~0.5mm鎳基釬料，并將噴管外壁、中段外壁分別套在推力室內(nèi)壁外；(c)將噴管外壁、中段外壁分別與連接半環(huán)進(jìn)行周向定位氬弧焊，然后在噴管外壁和中段外壁連接件的兩端氬弧焊接推力室集合器；(d)利用正壓釬焊爐進(jìn)行推力室內(nèi)壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內(nèi)表面之間的擴(kuò)散釬焊。本發(fā)明焊接工藝簡(jiǎn)單、可靠性高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、高生產(chǎn)效率。
文檔編號(hào)B23K1/008GK102950351SQ201210434089
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者孔兆財(cái), 鄒鶴飛, 高鳳林, 孫秀京, 范波, 湯云鵬, 朱平萍 申請(qǐng)人:首都航天機(jī)械公司, 中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院