專利名稱：過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法
技術領域：
本發明涉及產品焊接技術，具體涉及一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法。
背景技術：
推力室是液體火箭發動機的重要組成部部分，是實現能量轉化形成推力的裝置。隨著發動機性能要求的提高，推力室的工作壓力和熱負載也顯著增加，要求推力室內外壁材料和制造技術水平相應地提升。如圖I所示，推力室具有曲面內外壁，其中推力室內壁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，推力室需焊接內外壁，從而在內外壁間形成通道6，以便冷卻劑的通過。目前過氧化氫推力室的內外壁采用的焊接方法存在如下問 題(1)常見的熔焊等焊接方法生產周期長、生產成本高；(2)常見的釬焊方法難以形成良好的焊接質量，不能滿足液壓強度；(3)無論是熔焊還是釬焊，焊接過程中易堵塞內外壁形成的通道，并且成型后產生變形，影響推力室的推力最終造成火箭發射失敗。
發明內容
本發明的目的提供一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，該工藝簡單、可罪性聞、廣品質量穩定、聞生廣效率。實現本發明目的的技術方案一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內外壁，其中推力室內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連接半環連接，噴管外壁和中段外壁兩端連接有推力室集合器；其所述的推力室內壁與推力室外壁之間采用擴散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內表面之間的裝配間隙在0. 04 0. 9mm ；(b)在推力室內壁的外表面點焊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壁外，同時使得噴管外壁、中段外壁與連接半環的對接間隙不大于I. 5mm，錯位不大于0. 5mm ；(C)將噴管外壁、中段外壁分別與連接半環進行周向定位氬弧焊；再在連接半環外圈配裝加強半環，定位氬弧焊接加強半環；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)利用正壓釬焊爐進行推力室內壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內表面之間的擴散釬焊；放置于正壓釬焊爐內的推力室內壁與噴管外壁、中段外壁在焊接過程中保持旋轉，轉速在10r/min ;對正壓釬焊爐抽真空,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，對爐膛進行加熱，溫度保持在1000^1200°C，保溫時間在l(T50min，停止加熱，冷卻產品。
如上所述的一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，其所述的推力室內壁與噴管外壁、中段外壁在擴散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預處理。如上所述的一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，其所述的推力室內壁的外表面帶有20(T300條通道。本發明的效果在于本發明采用擴散釬焊技術制造過氧化氫推力室身部，生產效率和產品質量得到明顯提高。推力室是兩個曲面內外壁，首先在內外壁中間預置一定厚度的鎳基釬料，通過裝配使內外壁與釬料貼合，利用推力室集合器對推力室進行封堵形成封閉空間。利用正壓釬焊爐進行推力室內壁的外表面與噴管外壁和中段外壁的內表面之間的擴散釬焊，通過旋轉保證擴散釬焊的焊縫的均勻性，通過擴散釬焊技術同時使20(T300條通道與外壁形成高強度焊縫，保持200100條通道焊接過程中不發生堵塞和變形現象，·滿足后續推力室的工作工況。采用回填氬氣使釬焊爐形成正壓，對推力室內外壁形成加壓釬焊。本發明焊接工藝簡單、可靠性高、產品質量穩定、高生產效率。
圖I為過氧化氫推力室身部結構示意圖；圖2為圖I的剖視圖。圖中1.噴管外壁；2.推力室內壁；3.推力室集合器；4.中段外壁；5.連接半環；6.噴管通道；7.加強半環；8.裝配間隙。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明所述的過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法做進一步詳細說明。實施例I如圖I所示，本發明所述的一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內外壁，其中推力室內壁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通過連接半環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 ;所述的推力室內壁2與推力室外壁之間采用擴散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內表面之間的裝配間隙8在0. 2mm ;(b)在推力室內壁2的外表面點焊0. Imm鎳基釬料，并將噴管外壁I、中段外壁4分別套在推力室內壁2外，同時使得噴管外壁I、中段外壁4與連接半環5的對接間隙不大于I. 5mm,錯位不大于0. 5mm ；(c)將噴管外壁I、中段外壁4分別與連接半環5進行周向定位氬弧焊；再在連接半環5外圈配裝加強半環7，定位氬弧焊接加強半環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)利用正壓釬焊爐進行推力室內壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內表面之間的擴散釬焊；
放置于正壓釬焊爐內的推力室內壁2與噴管外壁I、中段外壁4在焊接過程中保持旋轉，轉速在5r/min ；對正壓釬焊爐抽真空，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，對爐膛進行加熱，溫度保持在1100°C，保溫時間在30min，停止加熱，冷卻產品。上述的推力室內壁2與噴管外壁I、中段外壁4在擴散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預處理，保持溝槽通暢、內外壁待焊接區域無缺陷。本發明產品經過制定液壓和氣壓的液氣壓試驗，未出現泄漏現象，正式產品通過了 CT檢查、液壓試驗、液流試驗、熱試車等各項技術指標考核，滿足圖紙要求。
實施例2如圖I所示，本發明所述的一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內外壁，其中推力室內壁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通過連接半環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 ;所述的推力室內壁2與推力室外壁之間采用擴散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內表面之間的裝配間隙8在0. 04mm；(b)在推力室內壁2的外表面點焊0.01mm鎳基釬料，并將噴管外壁I、中段外壁4分別套在推力室內壁2外，同時使得噴管外壁I、中段外壁4與連接半環5的對接間隙不大于I. 5mm,錯位不大于0. 5mm ；(c)將噴管外壁I、中段外壁4分別與連接半環5進行周向定位氬弧焊；再在連接半環5外圈配裝加強半環7，定位氬弧焊接加強半環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)利用正壓釬焊爐進行推力室內壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內表面之間的擴散釬焊；放置于正壓釬焊爐內的推力室內壁2與噴管外壁I、中段外壁4在焊接過程中保持旋轉，轉速在lr/min ；對正壓釬焊爐抽真空，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，對爐膛進行加熱，溫度保持在100(TC，保溫時間在lOmin，停止加熱，冷卻產品。上述的推力室內壁2與噴管外壁I、中段外壁4在擴散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預處理，保持溝槽通暢、內外壁待焊接區域無缺陷。實施例3如圖I所示，本發明所述的一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內外壁，其中推力室內壁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通過連接半環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 ;所述的推力室內壁2與推力室外壁之間采用擴散釬焊連接，具體步驟為(a)在焊接前，控制推力室內壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內表面之間的裝配間隙8在0. 9mm ;(b)在推力室內壁2的外表面點焊0.5mm鎳基釬料，并將噴管外壁I、中段外壁4分別套在推力室內壁2外，同時使得噴管外壁I、中段外壁4與連接半環5的對接間隙不大于I. 5mm,錯位不大于0. 5mm ；(c)將噴管外壁I、中段外壁4分別與連接半環5進行周向定位氬弧焊；再在連接半環5外圈配裝加強半環7，定位氬弧焊接加強半環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)利用正壓釬焊爐進行推力室內壁2的外表面與噴管外壁I、中段外壁4的內表面之間的擴散釬焊；放置于正壓釬焊爐內的推力室內壁2與噴管外壁I、中段外壁4在焊接過程中保持旋轉，轉速在10r/min ；對正壓釬焊爐抽真空，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，對爐膛進行加熱，溫度保持在1200°C，保溫時間在50min，停止加熱，冷卻產品。上述的推力室內壁2與噴管外壁I、中段外壁4在擴散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預處理，保持溝槽通暢、內外壁待焊接區域無缺陷。本發明產品經過制定液壓和氣壓的液氣壓試驗，未出現泄漏現象，正式產品通過了 CT檢查、液壓試驗、液流試驗、熱試車等各項技術指標考核，滿足圖紙要求。
權利要求
1.一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，所述的推力室具有曲面內外壁，其中推力室內壁(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)通過連接半環(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壁(2)與推力室外壁之間采用擴散釬焊連接，具體步驟為 (a)在焊接前，控制推力室內壁(2)的外表面與噴管外壁(I)、中段外壁(4)的內表面之間的裝配間隙(8)在O. 04 O. 9mm ； (b)在推力室內壁(2)的外表面點焊O.OfO. 5_鎳基釬料，并將噴管外壁(I)、中段外壁(4)分別套在推力室內壁(2)外，同時使得噴管外壁(I)、中段外壁(4)與連接半環(5)的對接間隙不大于I. 5mm,錯位不大于O. 5mm ； (c)將噴管外壁(I)、中段外壁(4)分別與連接半環(5)進行周向定位氬弧焊；再在連接半環(5)外圈配裝加強半環(7)，定位氬弧焊接加強半環(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)利用正壓釬焊爐進行推力室內壁(2)的外表面與噴管外壁(I)、中段外壁(4)的內表面之間的擴散釬焊； 放置于正壓釬焊爐內的推力室內壁(2)與噴管外壁(I )、中段外壁(4)在焊接過程中保持旋轉，轉速在f 10r/min ； 對正壓釬焊爐抽真空，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，對爐膛進行加熱，溫度保持在100(Tl20(rC，保溫時間在l(T50min，停止加熱，冷卻產品。
2.根據權利要求I所述的一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，其特征在于所述的推力室內壁(2)與噴管外壁(I)、中段外壁(4)在擴散釬焊前，采用酸洗、汽油清洗、酒精清洗工序做預處理。
3.根據權利要求I所述的一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，其特征在于所述的推力室內壁(2)的外表面帶有20(Γ300條通道(6)。
全文摘要
本發明提供一種過氧化氫推力室身部擴散釬焊制造方法，具體步驟為(a)控制推力室內壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內表面之間的裝配間隙在0.04~0.9mm；(b)在推力室內壁的外表面點焊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壁外；(c)將噴管外壁、中段外壁分別與連接半環進行周向定位氬弧焊，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)利用正壓釬焊爐進行推力室內壁的外表面與噴管外壁、中段外壁的內表面之間的擴散釬焊。本發明焊接工藝簡單、可靠性高、產品質量穩定、高生產效率。
文檔編號B23K1/008GK102950351SQ201210434089
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月2日 優先權日2012年11月2日
發明者孔兆財, 鄒鶴飛, 高鳳林, 孫秀京, 范波, 湯云鵬, 朱平萍 申請人:首都航天機械公司, 中國運載火箭技術研究院