[發明專利]脈沖發動機硬隔板的制作方法

有效

• 申請號: 201911394121.8
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111058966B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 趙楠;何嵐;鄧宏論;黃爍;潘海平
• 申請（專利權）人: 珠海凱利得新材料有限公司
• 主分類號: F02K9/32
• 分類號: F02K9/32;C04B35/565;C04B38/00;B22D23/04;B22D18/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭晨鳴

本發明公開了一種脈沖發動機硬隔板的制作方法，包括以下步驟，法蘭環和預制塊的制備：制備鋁碳化硅鑄件，然后將鋁碳化硅鑄件切割為法蘭環和多種型號的預制塊，多個同一型號的預制塊可拼接成相應型號的隔板圈；法蘭環和預制塊的裝配：將法蘭環置于裝配工裝上，然后將多個同一型號的預制塊拼接在法蘭環上形成相應型號的隔板圈，由外到內依次將多種型號的隔板圈裝配在裝配工裝上，直至組成圓拱形或者橢圓拱形的打開組件；焊接：將相鄰的法蘭環與預制塊以及相鄰的兩個預制塊焊接成為一個整體的硬隔板。利用切割的方法，可以快速制備法蘭環和預制塊，通過拼接的方式組成打開組件，再通過焊接的方式得到整體的硬隔板，步驟簡單，操作方便。

技術領域

本發明涉及脈沖發動機技術領域，特別涉及一種脈沖發動機硬隔板的制作方法。

背景技術

隔板裝置是脈沖固體火箭發動機實現多次脈沖工作功能的核心部件。目前脈沖固體發動機的隔離裝置主要分為非金屬易碎式硬隔板、鋁膜隔板以及金屬栓塞式隔板。非金屬易碎式隔板目前主要采用玻璃/陶瓷材料，陶瓷隔板存在以下缺陷：①陶瓷材料具有刻痕難加工、遇震易碎裂的缺陷；②陶瓷硬隔板需要配做鋼制支撐座，使其重量大幅增加(以150～200mm口徑為例，其重量超過5kg)；③陶瓷隔板破碎時產生的碎塊邊角尖銳，極易對一級燃燒室內壁的絕熱層形成嚴重劃傷，導致二級燃燒室工作時高溫燃氣對鋼制飛行器內壁形成燒蝕，最終形成穿孔等嚴重影響武器正常工作的缺陷。鋁膜隔板主要依靠金屬支架作為支撐件，在支撐件與壓板之間利用附著絕熱層的鋁膜進行密封，鋁膜上設計有預制刻痕，該型隔板也存在著以下缺陷：①支架和壓板材料一般選用45#碳鋼，密度相對較重；②鋁膜預制刻痕多為十字形，瞬時打開的面積較小，降低了發動機的功率。金屬栓塞式隔板主要依靠金屬作為支撐件，在金屬支撐件上設計有錐孔，并用鋼制錐塞進行密封，這種隔板也存在著以下缺陷：①由于隔板結構存在著錐塞孔，其結構強度受到了影響，所以需要進一步加厚隔板結構(經常需要在20mm厚度以上)，導致整體重量極高；②鋼制錐塞結構雖然可以承壓和打開功能，然而瞬時打開面積較小，降低了發動機的功率，縮減了飛行器的射程且“噴射棒”會劃傷發動機內壁。也即是說，現有隔板是設計存在加工困難、重量較大、無法達到脈沖發動機的功率需求、存在損壞燃燒室的風險等缺陷。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種脈沖發動機硬隔板的制作方法，制作出來的硬隔板能夠單向承受高壓和單向瞬時破裂，性能優良，且加工方法簡單，操作方便。

根據本發明的實施例的脈沖發動機硬隔板的制作方法，包括以下步驟，法蘭環和預制塊的制備：制備鋁碳化硅鑄件，然后將所述鋁碳化硅鑄件切割為法蘭環和多種型號的預制塊，多個同一型號的所述預制塊可拼接成相應型號的隔板圈；法蘭環和預制塊的裝配：將所述法蘭環置于裝配工裝上，然后將多個同一型號的所述預制塊拼接在所述法蘭環上形成相應型號的所述隔板圈，由外到內依次將多種型號的所述隔板圈裝配在所述裝配工裝上，直至組成圓拱形或者橢圓拱形的打開組件；焊接：將相鄰的所述法蘭環與所述預制塊以及相鄰的兩個所述預制塊焊接成為一個整體的硬隔板。

根據本發明實施例的脈沖發動機硬隔板的制作方法，至少具有如下有益效果：硬隔板具有輕量化、抗壓強度高、尺寸穩定性高、材料性能穩定、可加工性高以及加工成本低等特點，利用切割的方法，可以快速制備法蘭環和預制塊，預制塊在高溫下，預制塊的邊角上鋁成分會融化揮發，和其相關的碳化硅也會失去粘結性而分散，使得預制塊鈍化。通過拼接的方式組成打開組件，通過焊接的方式得到整體的硬隔板，步驟簡單，操作方便。

根據本發明的一些實施例，所述預制塊制備完成之后，對所述預制塊進行倒鈍處理。

根據本發明的一些實施例，所述法蘭環和預制塊的裝配步驟中，所述隔板圈相鄰的的兩塊所述預制塊之間形成交接縫，相鄰的兩圈所述隔板圈的所述交接縫錯位分布。

根據本發明的一些實施例，所述焊接步驟之前，設有所述預制塊鎖緊步驟，利用錘子敲擊中心區域的所述預制塊。