推力室收扩段钎焊工艺优化分析试验
2021-07-15王东方刘超锋陈少斌梁防伟
机械研究与应用 2021年3期
王东方,刘超锋,陈少斌,张 鹏,梁防伟
(西安航天发动机有限公司,陕西 西安 710100)
0 引 言
某型号发动机推力室收扩段采用再生冷却方式,收扩段由内壁和外壁组成,内壁外侧铣槽,与外壁钎焊后形成介质的夹层冷却通道。钎焊缝分布在内壁筋条与外壁内型面的贴合面上。如果内、外壁贴合间隙过大或者贴合间隙不均匀,易导致内壁筋条与外壁内型面钎焊缝存在不致密或局部未焊上等问题,在产品使用过程中可能导致冷却通道承压能力不足,内壁局部出现鼓包现象,破坏收扩段的再生冷却通道,导致内壁的内表面局部冷却效果不良,经过复杂的力热环境时,出现烧蚀甚至爆炸等严重质量事故。
笔者针对收扩段钎焊工艺进行优化研究,通过优化外壁机加工艺流程,钎焊料用量、钎焊温度及保温时间,解决了收扩段外壁复杂曲面机加后变形和收扩段钎焊缝质量问题。同时,钎焊缝连接强度得到极大提升,提高了发动机工作的可靠性。
1 收扩段生产流程及问题分析
1.1 钎焊工艺
某型号发动机推力室收扩段内壁材料为1Cr18Ni9Ti,车加工内外型面,加工中心铣螺旋槽。外壁材料为1Cr21Ni5Ti,车加工内外型面,收扩段结构示意图如图1所示。采用锰基钎料(BMn70NiCrSe)进行钎焊,将内、外壁连接成整体,并形成冷却通道,钎料化学成分见表1所列。收扩段的连接强度主要取决于内、外壁的钎焊质量,主要影响因素包括:钎焊过程内壁与外壁贴合情况、钎焊料用量、钎焊工艺参数等。……
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