文/苗金武，刘进涛·西安航天发动机厂

QCr0.8合金推力室收扩段内壁模锻成形

文/苗金武，刘进涛·西安航天发动机厂

QCr0.8合金不但具有良好的机械性能，而且具有导电性高（接近钝铜）、导热性好（500℃的导热系数约为钝铜的90％）和耐热性好等优异性能。因此，被选作液氧煤油发动机推力室收扩段内壁、燃气发生器内壁等关键零部件的设计选材。图1是液氧煤油发动机中推力室后段内壁的锻件图，从图中可知，此锻件的外轮廓尺寸较大，壁厚尺寸变化大，这给锻件的锻造带来很大困难。如果采用等温模锻，则所需吨位应在8000t以上，对成形设备的要求比较高，且加工周期比较长，给研制、生产带来许多困难。鉴于以上，若采用对击锤模锻工艺成形法，既节约设备资源，缩短研制周期，同时对于此类锻件的实际生产也具有重要的指导意义。

图1 推力室后段内壁锻件图

设计计算

确定原材料尺寸

由图1可以求出锻件的质量，主要的计算公式和过程如下：

G＝G锻+G飞边+G耗

式中V——锻件体积，m m3；

V飞——飞边体积，mm3；

G锻＝V·ρ；

G飞边＝V飞·ρ，火烧及欠压损耗率选为8％。

经计算G＝345kg，坯料尺寸为φ260mm×730mm。

工艺方案

通过对推力室后段内壁分析，结合对QCr0.8合金性能研究分析成果和铜合金模锻生产经验，制定了两步模锻的生产工艺方案，具体工艺如下：

下料→车导圆角→加热→制坯→修伤→加热→模锻。从工步上看，完成该项模锻件的生产共需两次加热，均采用单台加热制度。

锻造第一火次为制坯工序，选择在1600t水压机上制坯，其制坯的形状必须充分保证模锻时金属充满模具型腔，防止裂纹的产生，同时必须保证模锻时各变形区的变形程度接近一致，并保证变形量大于最小临界变形量，以防止模锻件内部组织晶粒粗大而影响锻件的性能。……