[發明專利]一種用于鈦合金噴注器釬焊的工藝方法

在審

• 申請號: 202211300375.0
• 申請日: 2022-10-24
• 公開（公告）號: CN115625392A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 李樹華;張旭超;孫紹功;王帥來;孫成明;趙國偉;戚居良
• 申請（專利權）人: 沈陽航天新光集團有限公司
• 主分類號: B23K1/008
• 分類號: B23K1/008;B23K3/04;B23K3/08
• 代理公司: 大連萬友專利代理有限公司 21219
• 代理人: 王麗新

本發明公開了一種用于鈦合金噴注器釬焊的工藝方法，包括釬焊緊固器的設計，釬料基本參數配置，釬焊工藝三部分內容，所述的緊固器包括配重塊和固定座，噴注器位于配重塊和固定座中間，要求真空釬焊爐的基本參數為：最高加熱溫度1100℃以上，常用工作溫度960℃，空爐升溫至1100℃時間≤2h；爐溫均勻性滿足±5℃；控溫精度滿足±2；真空度爐溫均勻區應覆蓋釬焊件所在位置，釬焊過程中要求真空度優于4×10^?2Pa，鈦合金在釬焊過程中要求真空度優于4×10^?2Pa，冷態壓升率應小于0.67Pa/h。工藝步驟包括：釬料配置及布置，工件的裝配檢測，工件固定，抽真空，2次升溫，釬焊，焊后強化，冷卻。所釬焊的鈦合金噴注器滿足設計指標要求，能適應發動機產品的復雜工作環境。

技術領域

本發明涉及推力室噴注器焊接工藝技術領域，具體涉及一種用于鈦合金噴注器釬焊的工藝方法。

背景技術

推力室是將液體推進劑的化學能轉化為噴氣動能并產生推力的組件，主要由噴注器、身部等。噴注器使進入燃燒室內的推進劑按一定流量和混合比進行霧化、混合和燃燒等過程而產生燃氣，噴注器是液體火箭發動機的關鍵部件，是實現能量轉化、產生推力的裝置。噴注器為直流式噴注器，其結構復雜，內部由多環道及異形環道構成，工作時，燃料和氧化劑混合自燃，燃燒產生的燃氣作用在推力室上產生推力。噴注器根據推力大小，有4～20條焊縫，噴注器面板有上百條不同尺寸和角度的小孔，并且壁厚較薄，對焊接要求較高。

噴注器一般采用的焊接方法包括氬弧焊、釬焊等，但由于結構的不同，焊接的工藝方法也存在的巨大差異。采用傳統熔化焊方法，由于空間限制及噴注器變形等原因，無法滿足生產要求，因此，選用結構限制小且熱輸入均勻的釬焊方法進行焊接。釬焊完成后，要求噴注器表面不允許存在氧化、發黑現象，同時不允許釬料堵塞小孔。

發明內容

本發明提供一種用于鈦合金噴注器釬焊的工藝方法,所釬焊的鈦合金噴注器滿足設計指標要求，能適應發動機產品的復雜工作環境。

本發明所采用的技術方案是一種用于鈦合金噴注器釬焊的工藝方法，包括下述步驟：

a)將零件放入爐內，利用噴注器釬焊緊固器固定好，保證水平度0.1mm以內；

b)抽真空：預真空度不低于5×10^-3Pa，升溫、釬焊及強化過程真空度不低于4×10^-2Pa；

c)升溫：(300～500)℃，升溫時間(50～100)min，升溫速率(3～8)℃/min，保溫(10～30)min；

d)升溫：(600～800)℃，升溫時間(60～120)min，升溫速率(3～8)℃/min，保溫(10～30)min；

e)釬焊：將爐溫升至(920～980)℃，升溫時間(20～40)min，升溫速率(3～8)℃/min，保溫(8～25)min；

f)焊后強化：爐溫降到(800～900)℃±10℃，保溫(1-4)h；

g)冷卻時間不少于4h，冷卻時持續抽真空，冷卻至40℃以下后，停止抽真空，取出零件。

優選的，采用一種用于鈦合金噴注器釬焊緊固器對噴注器進行固定，所述的緊固器包括配重塊和固定座，噴注器位于配重塊和固定座中間，所述的配重塊帶有通透的小孔，用于釬焊時釬料及粘結劑的放氣，所述的配重塊與噴注器小孔面無小孔處接觸，所述的噴注器包括由釬焊連接上蓋、中層和下底，采用插接結構釬焊縫形式，布置釬料的環槽寬度一般為(1-2) mm，待釬焊凹槽內的高度一般為(1.4-1.9)mm，環槽窄小。