專利名稱：氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氫氧發(fā)動機(jī)頭部結(jié)構(gòu)，具體涉及一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法。
背景技術(shù)：
液體火箭發(fā)動機(jī)推力室內(nèi)燃燒時(shí)存在著劇烈的物理和化學(xué)變化，將會導(dǎo)致推力室的高頻燃燒不穩(wěn)定性，導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，尤其是高頻切向不穩(wěn)定燃燒現(xiàn)象。抑制高頻不穩(wěn)定燃燒是液體火箭發(fā)動機(jī)研制中的一項(xiàng)重要而復(fù)雜的關(guān)鍵技術(shù)，也是火箭研制最大的風(fēng)險(xiǎn)所在。
國際上主要采用隔板、聲腔、四分之一波管及赫姆霍茲諧振器等裝置抑制推力室不穩(wěn)定燃燒。如圖I所示，氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部的頭部面板4上裝配若干個(gè)環(huán)形布置的氫噴嘴3和氧噴嘴5，其中氫噴嘴3套于氧噴嘴5外，在頭部面板4上方、氫噴嘴3和氧噴嘴 5外還套有隔板噴嘴2。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，隔板噴嘴2相互之間為粘接固定，在高溫工作環(huán)境下容易脫落，造成推力室高頻不穩(wěn)定燃燒出現(xiàn)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的提供一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其將銅基釬料應(yīng)用于氬弧釬焊領(lǐng)域中，工藝簡單、可靠性高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法， 其中在頭部面板上裝配若干個(gè)環(huán)形布置的氫噴嘴和氧噴嘴，氫噴嘴套于氧噴嘴外；在頭部面板上方、氫噴嘴和氧噴嘴外還套有隔板噴嘴，其在頭部面板徑向的相鄰隔板噴嘴之間留有1.0mm以內(nèi)的裝配間隙，采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴之間連接，具體氬弧釬焊步驟如下
(a)將銅基釬料通過點(diǎn)焊固定在隔板噴嘴待焊區(qū)域內(nèi)；
(b)調(diào)節(jié)氬弧焊焊接參數(shù)，使電流控制在5 100A、氬氣流量控制在2 30L/min，對點(diǎn)焊固定的銅基釬料進(jìn)行加熱，在距離頭部面板的2_ 15_處開始焊接，逐步通過氬弧加熱銅基釬料，在隔板噴嘴間隙處形成的焊縫長度不大于25mm，焊縫寬度不大于8mm，保證待焊區(qū)域溫度不超過1000°C。
如上所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其所述的隔板噴嘴帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度在O. 2 1mm。
如上所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其所述的隔板噴嘴帶有內(nèi)螺紋，通過螺紋連接在氫噴嘴外。
如上所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其在進(jìn)行氬弧釬焊前，對隔板噴嘴表面進(jìn)行酸洗、汽油清洗、酒精清洗預(yù)處理，以保證待焊接區(qū)域無缺陷。
本發(fā)明的效果在于本發(fā)明所述的氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法， 將銅基釬料應(yīng)用于氬弧釬焊領(lǐng)域中，并將該技術(shù)應(yīng)用于力室頭部穩(wěn)定裝置的連接，解決了氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部高頻不穩(wěn)定燃燒的技術(shù)問題。本發(fā)明制造的推力室頭部穩(wěn)定裝置提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
本發(fā)明中隔板噴嘴帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，中間通道有助于熱量散出，其外壁厚度較薄在O. 2 1_，一般的焊接技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定連接，容易出現(xiàn)熔透堵塞現(xiàn)象。采用本發(fā)明的氬弧釬焊方法及相關(guān)工藝參數(shù)，能夠有效焊接，無焊接大變形，為后續(xù)頭部穩(wěn)定提供穩(wěn)定的質(zhì)量可靠性。
與普通氬弧熔焊相比，氬弧釬焊具有變形量小，熱影響區(qū)過熱度低，又可通過控制焊接規(guī)范參數(shù)，方便、靈活地調(diào)節(jié)釬料形縫時(shí)的熱輸入量，這在焊接精密零件、薄壁材料等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖I為氫氧發(fā)動機(jī)頭部穩(wěn)定裝置結(jié)構(gòu)示意圖2為圖I的A-A向剖視圖3為隔板噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.裝配間隙；2.隔板噴嘴；3.氫噴嘴；4.頭部面板；5.氧噴嘴。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明所述的一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例I
如圖I和圖2所示，一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其中在頭部面板4上裝配數(shù)個(gè)環(huán)形布置的氫噴嘴3和氧噴嘴5，氫噴嘴3套于氧噴嘴5外，在頭部面板 4上方、氫噴嘴3和氧噴嘴5外還套有隔板噴嘴2。如圖3所示，所述的隔板噴嘴2帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度在O. 6mm。隔板噴嘴2帶有內(nèi)螺紋，通過螺紋連接在氫噴嘴3外。
在頭部面板徑向的相鄰隔板噴嘴2之間留有I. Omm以內(nèi)的裝配間隙1，然后采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴2之間連接，具體氬弧釬焊步驟如下
(a)將銅基釬料通過點(diǎn)焊固定在隔板噴嘴2待焊區(qū)域內(nèi)；
(b)調(diào)節(jié)氬弧焊焊接參數(shù)，使電流控制在50A、氬氣流量控制在15L/min，對點(diǎn)焊固定的銅基釬料進(jìn)行加熱，在距離頭部面板IOmm處開始焊接，逐步通過氬弧加熱銅基釬料， 在隔板噴嘴2間隙處形成的焊縫長度不大于25mm，焊縫寬度不大于8mm，保證待焊區(qū)域溫度不超過1000°C。
上述進(jìn)行氬弧釬焊前，對隔板噴嘴2表面進(jìn)行酸洗、汽油清洗、酒精清洗預(yù)處理， 以保證待焊接區(qū)域無缺陷。
實(shí)施例2
如圖I和圖2所示，一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其中在頭部面板4上裝配數(shù)個(gè)環(huán)形布置的氫噴嘴3和氧噴嘴5，氫噴嘴3套于氧噴嘴5外，在頭部面板 4上方、氫噴嘴3和氧噴嘴5外還套有隔板噴嘴2。如圖3所示，所述的隔板噴嘴2帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度在O. 2mm。隔板噴嘴2帶有內(nèi)螺紋，通過螺紋連接在氫噴嘴3外。
在頭部面板徑向的相鄰隔板噴嘴2之間留有I. Omm以內(nèi)的裝配間隙I，然后采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴2之間連接，具體氬弧釬焊步驟如下
(a)將銅基釬料通過點(diǎn)焊固定在隔板噴嘴2待焊區(qū)域內(nèi)；
(b)調(diào)節(jié)氬弧焊焊接參數(shù)，使電流控制在5A、氬氣流量控制在2L/min，對點(diǎn)焊固定的銅基釬料進(jìn)行加熱，在距離頭部面板2_處開始焊接，逐步通過氬弧加熱銅基釬料，在隔板噴嘴2間隙處形成的焊縫長度不大于25mm，焊縫寬度不大于8mm，保證待焊區(qū)域溫度不超過 IOOO0Co
上述進(jìn)行氬弧釬焊前，對隔板噴嘴2表面進(jìn)行酸洗、汽油清洗、酒精清洗預(yù)處理， 以保證待焊接區(qū)域無缺陷。
實(shí)施例3
如圖I和圖2所示，一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其中在頭部面板4上裝配數(shù)個(gè)環(huán)形布置的氫噴嘴3和氧噴嘴5，氫噴嘴3套于氧噴嘴5外，在頭部面板 4上方、氫噴嘴3和氧噴嘴5外還套有隔板噴嘴2。如圖3所示，所述的隔板噴嘴2帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度在1mm。隔板噴嘴2帶有內(nèi)螺紋，通過螺紋連接在氫噴嘴3外。
在頭部面板徑向的相鄰隔板噴嘴2之間留有I. Omm以內(nèi)的裝配間隙1，然后采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴2之間連接，具體氬弧釬焊步驟如下
(a)將銅基釬料通過點(diǎn)焊固定在隔板噴嘴2待焊區(qū)域內(nèi)；
(b)調(diào)節(jié)氬弧焊焊接參數(shù)，使電流控制在100A、氬氣流量控制在30L/min，對點(diǎn)焊固定的銅基釬料進(jìn)行加熱，在距離頭部面板15mm處開始焊接，逐步通過氬弧加熱銅基釬料，在隔板噴嘴2間隙處形成的焊縫長度不大于25mm，焊縫寬度不大于8mm，保證待焊區(qū)域溫度不超過1000°C。
上述進(jìn)行氬弧釬焊前，對隔板噴嘴2表面進(jìn)行酸洗、汽油清洗、酒精清洗預(yù)處理， 以保證待焊接區(qū)域無缺陷。
權(quán)利要求
1.一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其中在頭部面板(4)上裝配若干個(gè)環(huán)形布置的氫噴嘴(3)和氧噴嘴(5)，其中氫噴嘴(3)套于氧噴嘴(5)外；在頭部面板(4)上方、氫噴嘴(3)和氧噴嘴(5)外還套有隔板噴嘴(2)，其特征在于在頭部面板(4)徑向的相鄰隔板噴嘴(2)之間留有I. Omm以內(nèi)的裝配間隙(I)，采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴(2)之間連接，具體氬弧釬焊步驟如下 Ca)將銅基釬料通過點(diǎn)焊固定在隔板噴嘴(2)待焊區(qū)域內(nèi)； (b)調(diào)節(jié)氬弧焊焊接參數(shù)，使電流控制在5 100A、氬氣流量控制在2 30L/min，對點(diǎn)焊固定的銅基釬料進(jìn)行加熱，在距離頭部面板(4)的2mnTl5mm處開始焊接，逐步通過氬弧加熱銅基釬料，在隔板噴嘴(2)間隙處形成的焊縫長度不大于25mm，焊縫寬度不大于8mm，保證待焊區(qū)域溫度不超過1000°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其特征在于所述的隔板噴嘴(2)帶有雙層管壁結(jié)構(gòu)，外壁厚度在O. 2 lmm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其特征在于所述的隔板噴嘴(2)帶有內(nèi)螺紋，通過螺紋連接在氫噴嘴(3)外。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其特征在于在進(jìn)行氬弧釬焊前，對隔板噴嘴(2)表面進(jìn)行酸洗、汽油清洗、酒精清洗預(yù)處理，以保證待焊接區(qū)域無缺陷。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部穩(wěn)定裝置的連接方法，其中在頭部面板上裝配若干個(gè)環(huán)形布置的氫噴嘴和氧噴嘴，其中氫噴嘴套于氧噴嘴外；在頭部面板上方、氫噴嘴和氧噴嘴外還套有隔板噴嘴，其在頭部面板徑向的相鄰隔板噴嘴之間留有1.0mm以內(nèi)的裝配間隙，采用氬弧釬焊方法將徑向相鄰隔板噴嘴之間連接。本發(fā)明將銅基釬料應(yīng)用于氬弧釬焊領(lǐng)域中，并將該技術(shù)應(yīng)用于力室頭部穩(wěn)定裝置的連接，解決了氫氧發(fā)動機(jī)推力室頭部高頻不穩(wěn)定燃燒的技術(shù)問題。本發(fā)明工藝簡單、可靠性高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高。
文檔編號B23K1/00GK102974908SQ20121043234
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月2日
發(fā)明者高鳳林, 鄒鶴飛, 孔兆財(cái), 王長柏, 劉新力, 朱平萍 申請人:首都航天機(jī)械公司, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院