[發(fā)明專(zhuān)利]一種推力室身部組件焊接加工工藝及航天器推力室

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011382877.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112459926B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊瑞康;宣智超;?？擞?/a>;袁宇;劉磊;葛明和
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 藍(lán)箭航天空間科技股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02K9/62
• 分類(lèi)號(hào): F02K9/62;F02K9/60
• 代理公司: 北京北匯律師事務(wù)所 11711
• 代理人: 高元吉

1.一種推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，

通過(guò)3D打印制備燃燒室毛坯；

在所述燃燒室毛坯的喉部位置套設(shè)固定套，使得固定套位于與喉部表面，采用激光焊接將兩者固定在一起，得到燃燒室；

將所述燃燒室與二次加壓處理獲得的擴(kuò)張段焊接連接在一起，獲得推力室身部組件，

將所述燃燒室與二次加壓處理獲得的擴(kuò)張段焊接連接之前，采用二次加壓制備擴(kuò)張段具體步驟如下：

提供第一外壁、第一內(nèi)壁和導(dǎo)氣管，其中所述第一內(nèi)壁的外側(cè)設(shè)有第一凸肋，所述第一凸肋的另一側(cè)用于與所述第一外壁內(nèi)表面緊貼連接，在所述第一外壁和所述第一內(nèi)壁連接后，所述第一凸肋在所述第一外壁和所述第一內(nèi)壁之間限定多條供冷卻劑流通的通道；

在所述第一外壁和所述第一內(nèi)壁兩端設(shè)置端蓋，以形成組合結(jié)構(gòu)，使得所述第一外壁、所述第一內(nèi)壁之間構(gòu)成一個(gè)密閉空間；

通過(guò)所述導(dǎo)氣管對(duì)所述密閉空間抽真空；

將進(jìn)行抽真空后的所述第一外壁、所述第一內(nèi)壁和所述端蓋組成的所述組合結(jié)構(gòu)放入高壓容器內(nèi)進(jìn)行第一次加壓處理；

從高壓容器中取出所述組合結(jié)構(gòu)，通過(guò)所述導(dǎo)氣管使得所述通道與外部氣體保持暢通；

將組合結(jié)構(gòu)再次放入高壓容器內(nèi)進(jìn)行第二次加壓處理，其中所述第二次加壓處理的最大壓力大于所述第一次加壓處理的最大壓力；

取出經(jīng)過(guò)第二次加壓處理的所述組合結(jié)構(gòu)，切除所述端蓋及所述第一外壁配合所述導(dǎo)氣管的部分，獲得擴(kuò)張段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，

所述第一次加壓處理時(shí)，高壓容器內(nèi)的壓強(qiáng)為A，且滿足1MPa≤A≤20MPa，加壓時(shí)間為B,且滿足0.2h≤B≤10h，高壓容器內(nèi)的溫度為C，且滿足300℃≤C≤1300℃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，所述第二次加壓處理時(shí)，高壓容器內(nèi)的壓強(qiáng)為D，且滿足2MPa≤D≤120MPa，加壓時(shí)間為E,且滿足0.1h≤E≤10h，高壓容器內(nèi)的溫度為F，且滿足300℃≤F≤1400℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，固定套與喉部采用激光焊接固定在一起后，沿徑向方向切除部分所述燃燒室靠近所述擴(kuò)張段端的所述固定套；

將經(jīng)一次加壓處理后的所述組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次加壓處理之后包括：沿所述擴(kuò)張段徑向方向切除所述端蓋、所述導(dǎo)氣管和所述導(dǎo)氣管的一端與所述第一外壁內(nèi)側(cè)連接的環(huán)形凹槽。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，通過(guò)所述導(dǎo)氣管對(duì)所述密閉空間抽真空具體為，將所述導(dǎo)氣管的一端與所述第一外壁內(nèi)側(cè)的環(huán)形凹槽連通，并通過(guò)抽真空設(shè)備連接所述導(dǎo)氣管對(duì)所述密閉空間抽真空。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，將所述燃燒室與所述擴(kuò)張段焊接連接形成所需推力室身部組件前，包含：

分別將所述固定套與所述擴(kuò)張段上的第一外壁彼此靠近端沿徑向方向進(jìn)行切除形成切口，使得所述燃燒室和所述擴(kuò)張段彼此配合端的內(nèi)壁裸露在外；

將所述燃燒室和所述擴(kuò)張段彼此配合端的內(nèi)壁進(jìn)行焊接，以及

通過(guò)連接管件套接在含有切口的所述固定套與所述第一外壁表面，且通過(guò)所述連接管件將所述固定套和所述第一外壁焊接連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，將所述燃燒室與所述擴(kuò)張段連接在一起后，對(duì)連接管件表面進(jìn)行削薄處理。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力室身部組件焊接加工工藝，其特征在于，所述固定套由軸截面為半圓的兩個(gè)半環(huán)對(duì)接而成，所述固定套的材料為合金。

9.一種航天器推力室，其特征在于，采用如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述推力室身部組件焊接加工工藝進(jìn)行制備。