[發(fā)明專利]氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210432347.4
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102974908A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高鳳林;鄒鶴飛;孔兆財(cái);王長柏;劉新力;朱平萍
• 申請（專利權(quán)）人: 首都航天機(jī)械公司;中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號: B23K1/00
• 分類號: B23K1/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氫氧發(fā)動機(jī)頭部結(jié)構(gòu)，具體涉及一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法。

背景技術(shù)

液體火箭發(fā)動機(jī)推力室內(nèi)燃燒時(shí)存在著劇烈的物理和化學(xué)變化，將會導(dǎo)致推力室的高頻燃燒不穩(wěn)定性，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，尤其是高頻切向不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象。抑制高頻不穩(wěn)定燃燒是液體火箭發(fā)動機(jī)研制中的一項(xiàng)重要而復(fù)雜的關(guān)鍵技術(shù)，也是火箭研制最大的風(fēng)險(xiǎn)所在。

國際上主要采用隔板、聲腔、四分之一波管及赫姆霍茲諧振器等裝置抑制推力室不穩(wěn)定燃燒。如圖1所示，氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部的頭部面板4上裝配若干個環(huán)形布置的氫噴嘴3和氧噴嘴5，其中氫噴嘴3套于氧噴嘴5外，在頭部面板4上方、氫噴嘴3和氧噴嘴5外還套有隔板噴嘴2。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，隔板噴嘴2相互之間為粘接固定，在高溫工作環(huán)境下容易脫落，造成推力室高頻不穩(wěn)定燃燒出現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其將銅基釬料應(yīng)用于氬弧釬焊領(lǐng)域中，工藝簡單、可靠性高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案：一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其中在頭部面板上裝配若干個環(huán)形布置的氫噴嘴和氧噴嘴，氫噴嘴套于氧噴嘴外；在頭部面板上方、氫噴嘴和氧噴嘴外還套有隔板噴嘴，其在頭部面板徑向的相鄰隔板噴嘴之間留有1.0mm以內(nèi)的裝配間隙，采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴之間連接，具體氬弧釬焊步驟如下：

（a）將銅基釬料通過點(diǎn)焊固定在隔板噴嘴待焊區(qū)域內(nèi)；

（b）調(diào)節(jié)氬弧焊焊接參數(shù)，使電流控制在5~100A、氬氣流量控制在2~30L/min，對點(diǎn)焊固定的銅基釬料進(jìn)行加熱，在距離頭部面板的2mm～15mm處開始焊接，逐步通過氬弧加熱銅基釬料，在隔板噴嘴間隙處形成的焊縫長度不大于25mm，焊縫寬度不大于8mm，保證待焊區(qū)域溫度不超過1000℃。

如上所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其所述的隔板噴嘴帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度在0.2~1mm。

如上所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其所述的隔板噴嘴帶有內(nèi)螺紋，通過螺紋連接在氫噴嘴外。

如上所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其在進(jìn)行氬弧釬焊前，對隔板噴嘴表面進(jìn)行酸洗、汽油清洗、酒精清洗預(yù)處理，以保證待焊接區(qū)域無缺陷。

本發(fā)明的效果在于：本發(fā)明所述的氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，將銅基釬料應(yīng)用于氬弧釬焊領(lǐng)域中，并將該技術(shù)應(yīng)用于力室頭部穩(wěn)定裝置的連接，解決了氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部高頻不穩(wěn)定燃燒的技術(shù)問題。本發(fā)明制造的推力室頭部穩(wěn)定裝置提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明中隔板噴嘴帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，中間通道有助于熱量散出，其外壁厚度較薄在0.2~1mm，一般的焊接技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連接，容易出現(xiàn)熔透堵塞現(xiàn)象。采用本發(fā)明的氬弧釬焊方法及相關(guān)工藝參數(shù)，能夠有效焊接，無焊接大變形，為后續(xù)頭部穩(wěn)定提供穩(wěn)定的質(zhì)量可靠性。

與普通氬弧熔焊相比，氬弧釬焊具有變形量小，熱影響區(qū)過熱度低，又可通過控制焊接規(guī)范參數(shù)，方便、靈活地調(diào)節(jié)釬料形縫時(shí)的熱輸入量，這在焊接精密零件、薄壁材料等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為氫氧發(fā)動機(jī)頭部穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的A-A向剖視圖；

圖3為隔板噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.裝配間隙；2.隔板噴嘴；3.氫噴嘴；4.頭部面板；5.氧噴嘴。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其中在頭部面板4上裝配數(shù)個環(huán)形布置的氫噴嘴3和氧噴嘴5，氫噴嘴3套于氧噴嘴5外，在頭部面板4上方、氫噴嘴3和氧噴嘴5外還套有隔板噴嘴2。如圖3所示，所述的隔板噴嘴2帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度在0.6mm。隔板噴嘴2帶有內(nèi)螺紋，通過螺紋連接在氫噴嘴3外。

在頭部面板徑向的相鄰隔板噴嘴2之間留有1.0mm以內(nèi)的裝配間隙1，然后采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴2之間連接，具體氬弧釬焊步驟如下：

（a）將銅基釬料通過點(diǎn)焊固定在隔板噴嘴2待焊區(qū)域內(nèi)；