一种航天用组合焊接结构喷管制造方法与流程

本发明涉及一种夹具，尤其涉及一种航天用组合焊接结构喷管制造方法。

背景技术：

1、喷管的应用领域非常广泛，它是航天发动机最常用的构件，为了获得大的推力，排气必须具有很高的动能，这意味着具有很高的排气速度，这就需要喷管来达到这个速度。它是风洞中产生超声速气流的重要部件，也用来改变卫星的飞行姿态和轨道。

2、公开号为cn115711189a，申请名称为一种分段喷管的连接方法的发明专利公开了一种喷管连接方法，步骤s1，将相邻的第一分段喷管和第二分段喷管的对接面对接，对接后的对接部分形成u型对接口，在所述u型对接口的筋条处设置定位凸起；步骤s2，将多个带有卡槽的卡位肋片逐一安装到所示定位凸起上覆盖所述u型对接口，逐一焊接所述卡位肋片的对接面从而完成分段喷管连接。该方法采用分段式连接方法将喷管连接在一起，这种方式连接接口较多，喷管的气密性会受到影响，使现有的喷管不能适用于更高排气速度的航天工程。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种航天用组合焊接结构喷管制造方法，解决了现有加工方法不能一次成型，尺寸精度不高的技术问题。

2、这种航天用组合焊接结构喷管制造方法，a.对板料进行下料、弯曲成形，两端焊接连接以形成喷管内壁和喷管外壁坯料；b.分别将喷管内壁和喷管外壁的初始坯料进行热旋压成型；c.将喷管内壁与法兰盘配车后进行组合焊接，形成喷管内壁组件；d.将喷管内壁组件与喷管外壁焊接形成喷管。

3、进一步优化，所述的步骤a操作为对板料进行钳工打磨排除缺陷，剪板设备剪切出扇形坯料后校平，将上述校平后的坯料划分出待焊接区域，并对待焊接区域进行铣加工后去除毛刺，将上述去除毛刺的扇形展开料滚弯成形并校正待焊接区域，将待焊接区域采用手工氩弧焊焊接成为锥筒形结构的喷管内壁和喷管外壁的初始坯料。

4、进一步优化，所述的步骤b的操作如下：

5、a.滚压前用焊枪加热芯棒20～30分钟；

6、b.将喷管内壁/喷管外壁初始坯料装在芯棒上并用轴垫压紧；

7、c.加热，旋压温度为700℃～1000℃，旋压成型，使喷管内壁/喷管外壁与芯棒完全贴合旋压芯棒；

8、d.不加热冷旋一次，使喷管内壁/喷管外壁与芯棒离合。

9、进一步优化，所述的步骤c的操作如下：

10、1)试装配法兰盘与喷管内壁；

11、2)清理夹具及待焊区域；

12、3)将夹具装到电子束焊真空室内的卡盘上，转动工作台，装配喷管内壁，将喷管内壁随工作台推入真空室内,将工作台固定；

13、4)用百分表检查焊接处边缘跳动；

14、5)对真空室抽真空,工作舱真空度达到0.0008mbar以上；

15、6)采用电子束对法兰盘与喷管内壁进行定位焊；

16、8)焊后保持零件在真空状态下冷却10min以上,然后对真空室充气；

17、9)采用x光检测焊缝。

18、进一步优化，所述的步骤d操作如下：

19、①选取喷管内壁和喷管外壁，保证喷管内壁和喷管外壁贴合后，喷管外壁大端与喷管内壁之间对接间隙0.5mm-1.0mm；

20、②对喷管内壁外表面、喷管外壁内外表面进行吹砂，吹砂后进行镀镍，镀镍厚度8um-12um，吹砂与镀镍时间间隔不大于8h；

21、③裁剪钎料环，钎料的裁剪尺寸与喷管内壁的尺寸相适应，通过弧形料圆剪机剪切钎料环；

22、④钎焊前清理，将待钎焊件及钎料环浸泡在汽油中5-10分钟，并清洗干净，保证无油污，晾干；

23、⑤用自动氩弧焊焊接焊缝喷管内壁与法兰盘之间的焊缝；

24、⑥用手工氩弧焊定位钎料环与喷管内壁圆周面之间的环形焊缝；

25、⑦用手工氩弧焊焊接钎料环的对头焊缝，形成喷管半成品；

26、⑧将上述半成品进行钎焊；

27、⑨冷却后，停止主轴转动，关闭真空泵，切断氩气，取出喷管。

28、进一步优化，所述的下料的板料厚度补偿量为0.2～0.4mm。

29、进一步优化，所述的步骤③所用钎焊料用量为填满钎焊缝的钎料量与钎焊角的用量之和的1.5-2倍。

30、本发明的优点在于：这种航天用组合焊接结构喷管制造方法，有效地保证了喷管的尺寸及性能要求。采用本工艺方法可以较好的完成不锈钢类喷管加工制造，加工过程稳定，重复性好，适用性强，适用于不同材料的喷管加工。

技术特征：

1.一种航天用组合焊接结构喷管制造方法，步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种航天用组合焊接结构喷管制造方法，其特征在于：所述的步骤a操作为对板料进行钳工打磨排除缺陷，剪板设备剪切出扇形坯料后校平，将上述校平后的坯料划分出待焊接区域，并对待焊接区域进行铣加工后去除毛刺，将上述去除毛刺的扇形展开料滚弯成形并校正待焊接区域，将待焊接区域采用手工氩弧焊焊接成为锥筒形结构的喷管内壁和喷管外壁的初始坯料。

3.根据权利要求1所述的一种航天用组合焊接结构喷管制造方法，其特征在于：所述的步骤b的操作如下：

4.根据权利要求1所述的一种航天用组合焊接结构喷管制造方法，其特征在于：所述的步骤c的操作如下：

5.根据权利要求1所述的一种航天用组合焊接结构喷管制造方法,其特征在于：所述的步骤d操作如下：

6.根据权利要求1所述的一种航天用组合焊接结构喷管制造方法,其特征在于：所述的下料的板料厚度补偿量为0.2～0.4mm。

7.根据权利要求5所述的一种航天用组合焊接结构喷管制造方法,其特征在于：所述的步骤③所用钎焊料用量为填满钎焊缝的钎料量与钎焊角的用量之和的1.5-2倍。

技术总结本发明公开了一种航天用组合焊接结构喷管制造方法，主要包括对板料进行下料、弯曲成形、焊接以形成喷管内壁和喷管外壁坯料；将喷管内壁和喷管外壁的初始坯料进行热旋压成型以形成最终轮廓尺寸；将喷管内壁与法兰盘配车后进行组合焊接，形成喷管内壁组件；将喷管内壁组件、喷管外壁组合焊接后形成喷管四个方面。本发明的优点在于：这种航天用组合焊接结构喷管制造方法，有效地保证了喷管的尺寸及性能要求。采用本工艺方法可以较好的完成不锈钢类喷管加工制造，加工过程稳定，重复性好，适用性强，适用于不同材料的喷管加工。技术研发人员：蒋贵强,赵国伟,李树华,许辉,刘贺,张楠,王兴受保护的技术使用者：沈阳航天新光集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29