[發明專利]一種陶瓷基復合材料內錐體及其加工方法

有效

• 申請號: 202011474587.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN112577068B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 趙錄峰;涂建勇;王佳民;許建鋒;劉夢珠;何江怡;楊云云;賈芳麗
• 申請（專利權）人: 西安鑫垚陶瓷復合材料有限公司
• 主分類號: F23R3/00
• 分類號: F23R3/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

本發明涉及一種陶瓷基復合材料內錐體及其加工方法，以解決陶瓷基復合材料按照傳統設計方案制備內錐體的工藝難以實現，結構強度難以滿足要求，且與安裝座裝配難度大的問題。該內錐體包括上錐面、下錐面、內錐面、圍形構件，上錐面和下錐面對接，且對接處位于內錐面上端部外側，內錐面下端部向外延伸且其外沿與下錐面下端部外沿對應，圍形構件的上下兩側邊分別與下錐面下端部外沿及內錐面下端部外沿連接，內錐面下端部周向設置有多個螺栓安裝孔。其加工方法包括：1)使用陶瓷基復合材料分別加工上錐面、下錐面、內錐面和圍形構件；2)將上錐面和下錐面分別套裝在內錐面外側，將圍形構件安裝在下錐面和內錐面之間，并采用在線鉚焊技術進行固定。

技術領域

本發明涉及一種陶瓷基復合材料內錐體及其加工方法。

背景技術

內錐體是航空發動機加力燃燒室擴壓器的重要部件，其主要功能是促使進入加力燃燒室的氣體突然擴散，形成回流區，這種結構形式易于加力點火，有利于氣體穩定燃燒。內錐體處于加力燃燒室的高溫區，要實現自身功能，就要求其材料必須具有耐高溫、長壽命和質量輕等特點。由于現有金屬材料的耐高溫性能已經無法滿足這一要求，而陶瓷基復合材料是一種新型熱結構/功能一體化材料，具有低密度、耐高溫、高比強、高比模、抗氧化、抗燒蝕，對裂紋不敏感，不發生災難性損毀等特點，能夠滿足內錐體的功能要求，因此采用陶瓷基復合材料制備內錐體是一個較好的選擇。

但是，為了滿足航空發動機的裝配與功能需求，傳統的金屬材料內錐體一般為復雜的旋轉類薄壁結構，如圖1所示，其外錐面01為一體結構，外錐面01底部連接有法蘭盤02。當采用陶瓷基復合材料按照傳統的設計方案制備內錐體時將面臨三個難題：一是工藝難以實現；二是結構強度難以滿足要求；三是與安裝座裝配難度大。為此需要在內椎體的設計空間內進一步優化結構設計方案。

發明內容

本發明的目的是解決陶瓷基復合材料按照傳統的設計方案制備內錐體的工藝難以實現，結構強度難以滿足要求，且與安裝座裝配難度大的問題，而提供了一種陶瓷基復合材料內錐體及其加工方法。

本發明所采用的技術方案是：

一種陶瓷基復合材料內錐體，其特殊之處在于：

包括上錐面、下錐面、內錐面以及圍形構件；

所述上錐面和下錐面對接，且對接處位于所述內錐面上端部外側；

所述內錐面下端部向外延伸且其外沿與下錐面下端部外沿對應；

所述圍形構件的上下兩側邊分別與下錐面下端部外沿及內錐面下端部外沿連接；

所述內錐面下端部周向設置有多個螺栓安裝孔。

進一步地，所述內錐面中部周向設置有多個安裝工藝孔；

所述安裝工藝孔與螺栓安裝孔的圓周位置一一對應。

進一步地，還包括設置在下錐面、內錐面以及圍形構件之間環形空腔內的空心加強框；

所述空心加強框底面設置有多個與內錐面下端部螺栓安裝孔一一對應的螺栓安裝孔；所述空心加強框內側面設置有多個與內錐面中部安裝工藝孔一一對應的安裝工藝孔。

進一步地，所述空心加強框的截面為類三角形結構，即其截面整體為三角形，三角形的三條邊連接處為圓弧過渡。

一種陶瓷基復合材料內錐體的加工方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：

1)使用陶瓷基復合材料分別加工上錐面、下錐面、內錐面和圍形構件；

2)將上錐面和下錐面分別套裝在內錐面外側，將圍形構件安裝在下錐面和內錐面之間，并采用在線鉚焊技術進行固定，包括將上錐面下端部與內錐面上端部、下錐面上端部與內錐面上端部、圍形構件上側邊與下錐面下端部外沿以及圍形構件下側邊與內錐面下端部外沿分別固連。