韩静涛，杨兴文

（北京科技大学材料科学与工程学院，北京， 100083）

引 言

随着人类对深空探测的不断发展，核动力已逐渐在深空探测航天器中应用［1-5］。在能量转换系统中，布雷顿循环得到了广泛的使用，在循环过程中回热器需要承受将近773 K 的最高循环温度。作为回热器附近的附属管件，其承受的温度也有600 K 左右，而此类管件一般要求具有较好的通气密闭性、耐高温性及较大D/S（管径/壁厚）比，目前主要以钛及钛合金无缝管为主，管坯的制备主要采用钻孔挤压和斜轧钻孔两类工艺［6-8］，钻孔挤压的制备工艺对金属的消耗量较大，其废料可高达10%～15%，而斜轧穿孔的制备工艺相对来讲对金属的消耗量较小，工艺废料在1%～3%，但其主要缺点在于制备出的管坯厚度公差略大，且制备工艺较为复杂，制作成本比较昂贵［9］。因此，针对航天用大尺寸耐高温附属管件的生产，如何采用成本较低、相对简单的成形工艺制备就成为目前迫切亟待解决的问题。在此背景下，北京空间技术研究院与北京科技大学合作，针对某型核动力航天器用附属管件的制备开展冷弯成形技术工艺的研究。该管件的技术要求为长时间工作温度为600 K 左右，管件成形壁厚≥1 mm，直径≤500 mm，长度不小于5 m 的大尺寸、高D/S 比的耐高温管件。本文从管件制备材料的选择、成形工艺方法的比较、螺旋冷弯成形工艺制备过程、管件制备质量及性能检测等四个方面对管件产品的开发应用做了详细阐述。该产品制作质量良好，性能完全符合要求，项目取得良好预期。……