發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法
【專利摘要】本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法涉及一種用于發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)的方法。其目的是為了提供一種發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，用于指導(dǎo)發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)的設(shè)計(jì)并確定具體措施。本發(fā)明包括如下步驟：梳理出發(fā)射筒的所有材料；篩選出有較高應(yīng)力腐蝕敏感性的材料，梳理出使用這些材料的零部組件和位置；分析發(fā)射筒全壽命周期的環(huán)境，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)；分析有較高應(yīng)力腐蝕敏感性零部組件和位置的表面應(yīng)力狀況；綜合分析材料、腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力，給出發(fā)射筒上應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并根據(jù)情況給出風(fēng)險(xiǎn)評級；區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施；篩選出需要開展驗(yàn)證試驗(yàn)的防護(hù)措施項(xiàng)目并制定驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目；開展驗(yàn)證試驗(yàn)。
【專利說明】
發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)射筒領(lǐng)域，特別是涉及一種用于發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在列裝發(fā)射筒的長期使用及新一代冷發(fā)射技術(shù)的研制過程中，出現(xiàn)了鋁質(zhì)發(fā)射筒內(nèi)表面焊縫應(yīng)力腐蝕開裂的現(xiàn)象，此外還出現(xiàn)了筒段對接螺栓腐蝕的現(xiàn)象。
[0003]應(yīng)力腐蝕是一種與時(shí)間有關(guān)的滯后破壞，是一種低應(yīng)力脆性斷裂，從外表很難觀察到，不易預(yù)防，會(huì)導(dǎo)致無先兆的災(zāi)難性事故。
[0004]為保證發(fā)射筒不存在應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，需要一種系統(tǒng)的發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)技術(shù)，從設(shè)計(jì)源頭杜絕該惡性腐蝕的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，用于指導(dǎo)發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)的設(shè)計(jì)并確定具體措施。
[0006]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，包括如下步驟:
[0007](I)梳理出發(fā)射筒設(shè)計(jì)中使用的所有材料；
[0008](2)篩選出有較高應(yīng)力腐蝕敏感性的材料，梳理出使用這些材料的零部組件和位置；
[0009](3)分析發(fā)射筒全壽命周期的環(huán)境，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)；
[0010](4)分析有較高應(yīng)力腐蝕敏感性零部組件和位置的表面應(yīng)力狀況；
[0011 ] (5)綜合分析材料、腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力，給出發(fā)射筒上應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并根據(jù)情況給出風(fēng)險(xiǎn)評級；
[0012](6)根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)評級，區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施；
[0013](7)篩選出需要開展驗(yàn)證試驗(yàn)的防護(hù)措施項(xiàng)目，并制定驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目；
[0014](8)開展驗(yàn)證試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對防護(hù)措施進(jìn)行修正。
[0015]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(3)中，在分析發(fā)射筒全壽命周期的環(huán)境時(shí)，需要重點(diǎn)分析發(fā)射筒的發(fā)射環(huán)境，根據(jù)應(yīng)力腐蝕的相關(guān)理論和知識(shí)，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)。
[0016]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(5)中，風(fēng)險(xiǎn)評級如下:對同時(shí)具備材料、腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力三個(gè)應(yīng)力腐蝕必要條件的零部組件和位置列為高風(fēng)險(xiǎn)，對具備材料條件并具備腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力條件之一的零部組件和位置列為中等風(fēng)險(xiǎn)，對僅具備材料條件的零部組件和位置列為一般風(fēng)險(xiǎn)。
[0017]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(6)中，區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施如下:
[0018]對高風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮其更換材料的可能性;若無法更換材料，則優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，且必須考慮隔離措施的有效性，需將其列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)研究;此外，還需要改變高風(fēng)險(xiǎn)零部組件和位置表面的拉應(yīng)力狀態(tài)，對于長期存在的工作應(yīng)力通過改變結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行消除或降低，對加工內(nèi)應(yīng)力通過熱處理的方式進(jìn)行消除或降低；
[0019]對中等風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，此外，若更換材料的方法簡單可行則可直接采用該方法；
[0020]對一般風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置進(jìn)行普通的腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)即可。
[0021]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(6)中，在將中等風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置與腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離時(shí)，需要考慮隔離措施的有效性并將其列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目。
[0022]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(6)中，將零部組件和位置與腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離的方法為涂覆層或犧牲陽極。
[0023]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明綜合分析材料、腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力，給出發(fā)射筒上應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并根據(jù)情況給出風(fēng)險(xiǎn)評級;根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)評級，區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施;篩選出需要開展驗(yàn)證試驗(yàn)的防護(hù)措施項(xiàng)目，并制定驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目；開展驗(yàn)證試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對防護(hù)措施進(jìn)行修正。上述方法能夠有效辨識(shí)出并降低發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，能夠指導(dǎo)防護(hù)措施的設(shè)計(jì)。
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法的實(shí)施流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法包括如下步驟:
[0027 ] (I)梳理出發(fā)射筒設(shè)計(jì)中使用的所有材料；
[0028](2)篩選出有較高應(yīng)力腐蝕敏感性的材料，梳理出使用這些材料的零部組件和位置；
[0029](3)分析發(fā)射筒全壽命周期的環(huán)境，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)；
[0030](4)分析有較高應(yīng)力腐蝕敏感性零部組件和位置的表面應(yīng)力狀況；
[0031 ] (5)綜合分析材料、腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力，給出發(fā)射筒上應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并根據(jù)情況給出風(fēng)險(xiǎn)評級；
[0032](6)根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)評級，區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施；
[0033](7)篩選出需要開展驗(yàn)證試驗(yàn)的防護(hù)措施項(xiàng)目，并制定驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目；
[0034](8)開展驗(yàn)證試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對防護(hù)措施進(jìn)行修正。
[0035]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(3)中，在分析發(fā)射筒全壽命周期的環(huán)境時(shí)，需要重點(diǎn)分析發(fā)射筒的發(fā)射環(huán)境，根據(jù)應(yīng)力腐蝕的相關(guān)理論和知識(shí)，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)。
[0036]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(5)中，風(fēng)險(xiǎn)評級如下:對同時(shí)具備材料、腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力三個(gè)應(yīng)力腐蝕必要條件的零部組件和位置列為高風(fēng)險(xiǎn)，對具備材料條件并具備腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力條件之一的零部組件和位置列為中等風(fēng)險(xiǎn)，對僅具備材料條件的零部組件和位置列為一般風(fēng)險(xiǎn)。
[0037]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(6)中，區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施如下:
[0038]對高風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮其更換材料的可能性;若無法更換材料，則優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，且必須考慮隔離措施的有效性，需將其列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)研究;此外，還需要改變高風(fēng)險(xiǎn)零部組件和位置表面的拉應(yīng)力狀態(tài)，對于長期存在的工作應(yīng)力通過改變結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行消除或降低，對加工內(nèi)應(yīng)力通過熱處理的方式進(jìn)行消除或降低；
[0039]對中等風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，此外，若更換材料的方法簡單可行則可直接采用該方法；
[0040]對一般風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置進(jìn)行普通的腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)即可。
[0041]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(6)中，在將中等風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置與腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離時(shí)，需要考慮隔離措施的有效性并將其列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目。
[0042]本發(fā)明發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其中所述步驟(6)中，將零部組件和位置與腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離的方法為涂覆層或犧牲陽極。
[0043]本發(fā)明的步驟(I)至步驟(5)為發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的辨識(shí)方法，具體如下:
[0044]根據(jù)電化學(xué)腐蝕的一般條件及應(yīng)力腐蝕的三個(gè)必要條件，分別從材料、腐蝕介質(zhì)、受力狀況三個(gè)方面進(jìn)行分析，綜合比較分析后辨識(shí)出發(fā)射筒存在的應(yīng)力腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。
[0045]先梳理發(fā)射筒設(shè)計(jì)中使用的所有材料，根據(jù)應(yīng)力腐蝕的相關(guān)理論和知識(shí)，篩選出其中有較高應(yīng)力腐蝕敏感性的材料，并梳理出使用這些材料的零部組件和位置。
[0046]分析發(fā)射筒全壽命周期(含加工和試驗(yàn))的環(huán)境，如加工、流轉(zhuǎn)、發(fā)射、清洗等環(huán)節(jié)，其中需要重點(diǎn)分析的是發(fā)射筒的發(fā)射環(huán)境，根據(jù)應(yīng)力腐蝕的相關(guān)理論和知識(shí)，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)。
[0047]分析有較高應(yīng)力腐蝕敏感性的零部組件和位置的表面應(yīng)力狀況，篩選出長期存在拉應(yīng)力的零部組件和位置，其需要考慮的有工作應(yīng)力、加工內(nèi)應(yīng)力、裝配應(yīng)力等，其中尤其需要注意零部組件的加工內(nèi)應(yīng)力和裝配應(yīng)力。
[0048]綜合以上幾個(gè)方面進(jìn)行分析，對同時(shí)具備應(yīng)力腐蝕三個(gè)必要條件的(材料、腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力)零部組件和位置列為高風(fēng)險(xiǎn)，對具備材料條件并具備腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力條件之一的列為中等風(fēng)險(xiǎn)，對僅具備材料條件的列為一般風(fēng)險(xiǎn)。
[0049]本發(fā)明中的步驟(6)為降低發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的方法，具體如下:
[0050]對辨識(shí)出的發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，提出按照風(fēng)險(xiǎn)等級區(qū)別處理的方法。
[0051]對高風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮其更換材料的可能性;若無法更換材料，則優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，常用的有涂覆層、犧牲陽極等辦法;且必須考慮隔離措施的有效性，如在使用過程中易消耗等，需將其列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)研究;此外還可以考慮改變其表面的拉應(yīng)力狀態(tài)，對于長期存在的工作應(yīng)力可以通過改變結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行消除或降低，對加工內(nèi)應(yīng)力可以通過熱處理的方式進(jìn)行消除或降低等。
[0052]對中等風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，常用的有涂覆層、犧牲陽極等辦法;并建議考慮隔離措施的有效性并列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目；此外，若更換材料的方法簡單可行則可直接采用該方法。
[0053]對一般風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置進(jìn)行普通的腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)即可。
[0054]本發(fā)明的步驟(7)和(8)為措施的驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目，具體如下:
[0055]對梳理出的需要開展措施有效性驗(yàn)證的涂覆層隔離措施，需開展措施有效性驗(yàn)證試驗(yàn)。試驗(yàn)項(xiàng)目主要有涂覆層的耐腐蝕試驗(yàn)、附著性能試驗(yàn)、溫循試驗(yàn)、老化試驗(yàn)、加載摩擦試驗(yàn)、耐霉菌試驗(yàn)、砂塵試驗(yàn)，各試驗(yàn)均按相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。其中耐腐蝕試驗(yàn)必做，并根據(jù)試驗(yàn)情況對防護(hù)措施進(jìn)行修正，其余根據(jù)實(shí)際情況確定。
[0056]本發(fā)明的有益效果如下:
[0057]a)提出的方法能夠有效辨識(shí)出發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)；
[0058]b)提出的方法能夠有效降低發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)；
[0059]c)提出的驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目能夠指導(dǎo)防護(hù)措施的設(shè)計(jì)。
[0060]以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)梳理出發(fā)射筒設(shè)計(jì)中使用的所有材料； (2)篩選出有較高應(yīng)力腐蝕敏感性的材料，梳理出使用這些材料的零部組件和位置； (3)分析發(fā)射筒全壽命周期的環(huán)境，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)； (4)分析有較高應(yīng)力腐蝕敏感性零部組件和位置的表面應(yīng)力狀況； (5)綜合分析材料、腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力，給出發(fā)射筒上應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，并根據(jù)情況給出風(fēng)險(xiǎn)評級； (6)根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)評級，區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施； (7)篩選出需要開展驗(yàn)證試驗(yàn)的防護(hù)措施項(xiàng)目，并制定驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目； (8)開展驗(yàn)證試驗(yàn)，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對防護(hù)措施進(jìn)行修正。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(3)中，在分析發(fā)射筒全壽命周期的環(huán)境時(shí)，需要重點(diǎn)分析發(fā)射筒的發(fā)射環(huán)境，根據(jù)應(yīng)力腐蝕的相關(guān)理論和知識(shí)，梳理出可能造成應(yīng)力腐蝕的介質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(5)中，風(fēng)險(xiǎn)評級如下:對同時(shí)具備材料、腐蝕介質(zhì)和拉應(yīng)力三個(gè)應(yīng)力腐蝕必要條件的零部組件和位置列為高風(fēng)險(xiǎn)，對具備材料條件并具備腐蝕介質(zhì)、拉應(yīng)力條件之一的零部組件和位置列為中等風(fēng)險(xiǎn)，對僅具備材料條件的零部組件和位置列為一般風(fēng)險(xiǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(6)中，區(qū)別制定應(yīng)力腐蝕防護(hù)措施如下: 對高風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮其更換材料的可能性;若無法更換材料，則優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，且必須考慮隔離措施的有效性，需將其列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)研究;此外，還需要改變高風(fēng)險(xiǎn)零部組件和位置表面的拉應(yīng)力狀態(tài)，對于長期存在的工作應(yīng)力通過改變結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行消除或降低，對加工內(nèi)應(yīng)力通過熱處理的方式進(jìn)行消除或降低； 對中等風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置優(yōu)先考慮將腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離，此外，若更換材料的方法簡單可行則可直接采用該方法； 對一般風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置進(jìn)行普通的腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì)即可。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(6)中，在將中等風(fēng)險(xiǎn)的零部組件和位置與腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離時(shí)，需要考慮隔離措施的有效性并將其列為驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)射筒應(yīng)力腐蝕防護(hù)方法，其特征在于:所述步驟(6)中，將零部組件和位置與腐蝕介質(zhì)進(jìn)行隔離的方法為涂覆層或犧牲陽極。
【文檔編號】G01N17/00GK106033041SQ201610317905
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】郭錦炎, 吳新躍, 趙衡柱, 王華吉, 張羅, 申鵬, 邢春鵬, 張國棟, 高原, 劉鵬飛
【申請人】北京航天發(fā)射技術(shù)研究所, 中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院