CN107875707B - 一种贮箱液路过滤器滤芯及其焊接方法 - Google Patents

一种贮箱液路过滤器滤芯及其焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种贮箱液路过滤器滤芯及其焊接方法，使过滤器滤芯精度、表面质量及抗压能力均达到产品规格要求，且能够保证过滤器滤芯质量的稳定性及焊缝质量。其中，一种贮箱液路过滤器滤芯包括滤芯内环、滤芯外环和滤层，滤层为采用多层不锈钢方孔网叠层后过拉伸形成的帽型滤层，滤芯内环和滤芯外环均固套在滤层的帽沿处；在所述滤芯内环外端面的外边缘处设有第一环形工艺台阶，在所述滤芯外环外端面的内边缘处设有第二环形工艺台阶，第二环形工艺台阶的边沿和第一环形工艺台阶的边沿齐平；第一环形工艺台阶和第二工艺台阶对接组合形成焊接槽，滤层的帽沿边缘穿设在焊接槽内，在焊接槽内通过不锈钢焊料将滤芯外环、滤芯内环及滤层焊接在一起。

Description

一种贮箱液路过滤器滤芯及其焊接方法
技术领域
本发明涉及火箭贮箱过滤器配件，具体涉及一种贮箱液路过滤器滤芯及其焊接方法。
背景技术
液体火箭推进剂为火箭提洪能，推进剂进入火箭推力室后，发生燃烧、热分解或催化分解，形成高温气体产物，以极高速度从喷管喷出，产生推力。甲基肼与四氧化二氮是常用的液体火箭贮箱液路推进剂，但在实践过程中发现火箭推进剂中存在微量颗粒，而这些微量颗粒随推进剂进入液体火箭发动机后，会对发动机中高紧密的电气元件和动力元件造成磨损，故，推进剂在贮箱液路中需经过过滤后供给发动机，由于条件需求，火箭贮箱液路的过滤器滤芯需承受较大正反双向作用力。本发明提出一种双向过滤甲基肼与四氧化二氮的专用贮箱液路过滤器滤芯。
发明内容
针对现有技术的需求，本发明提出一种贮箱液路过滤器滤芯及其焊接方法，本发明中过滤器滤芯的精度、表面质量及抗压能力均达到产品规格要求，本发明方法能够保证过滤器滤芯质量的稳定性及焊缝质量。
一种贮箱液路过滤器滤芯，其特征在于：包括滤芯内环、滤芯外环和滤层，所述滤层为帽型滤层，所述滤芯内环和滤芯外环均固套在所述滤层的帽沿处；
在所述滤芯内环外端面的外边缘处设有第一环形工艺台阶，以所述滤芯外环上与所述滤芯内环外端面同侧的端面为所述滤芯外环的外端面，在所述滤芯外环外端面的内边缘处设有第二环形工艺台阶，所述第二环形工艺台阶的边沿和第一环形工艺台阶的边沿齐平；
所述第一环形工艺台阶和第二工艺台阶对接组合形成焊接槽，所述滤层的帽沿边缘穿设在所述焊接槽内，在所述焊接槽内填充有焊料。
为更好实现本发明中的过滤器滤芯，可进一步为：所述滤芯内环和滤芯外环均由不锈钢实心方钢制成，在所述第二工艺台阶的外边缘处开设有环形凹槽，使得所述焊接槽截面为L型。
为更好实现本发明中的过滤器滤芯，可进一步为：所述滤芯内环和滤芯外环均由不锈钢实心方钢制成，在所述第一工艺台阶的内边缘处开设有环形凹槽，使得所述焊接槽截面为L型。
为更好实现本发明中的过滤器滤芯，可进一步为：所述滤层为采用多层不锈钢方孔网叠层后过拉伸形成的帽型滤层，所述多层方孔网之间的网孔相互交错设置。
为更好实现本发明中的过滤器滤芯，可进一步为：所述滤层包括三层过滤网，所述滤层中内层网和外层网的材质为0Cr18Ni9，所述滤层中中间层网的材质为SS316L；所述滤芯外环和所述滤芯内环的材质为1Cr18Ni9Ti。
一种贮箱液路过滤器滤芯的焊接方法，其特征在于，所述贮箱液路过滤器滤芯为本发明所述的贮箱液路过滤器滤芯，所述焊接方法包括以下步骤：
步骤1：使用180#汽油或丙酮溶液清洗并除去滤芯内环、滤芯外环和滤层的油污并晾干；使用丙酮溶液清洗焊接定位工装和夹具；
步骤2：先用所述定位工装将所述滤层的帽沿处固套在所述滤芯内环上，再将定位工装将滤芯外环固套在所述滤层的帽沿处，同时保证所述第二环形工艺台阶的边沿和第一环形工艺台阶的边沿齐平，所述滤层的帽沿边缘位于焊接槽内，所述滤层的帽沿与所述滤芯外环的外端面齐平；
步骤3：将组装好的滤芯放入焊接工装内，再将所述焊接工装固定在焊接工作台上，再将焊接保护堵头放入滤芯内环内；
步骤4：对组装好的滤芯进行氩弧焊，包括以下步骤：
步骤4.1：打开纯氩气开关，调整氩气流量；预热氩弧焊机；
步骤4.2：调整焊接参数：包括焊接电流、焊接工作台旋转速度、保护气流量，其中，所述氩气的流量范围为0-25L/min；焊接电流的选择范围为5-300A；焊接工作台的旋转速度选择范围为0-20r/min；
步骤4.3：在所述焊接槽处对所述滤芯进行焊接，使焊料填充满所述焊接槽，并保证焊料的端面与所述滤芯外环的外端面齐平；
步骤4.4：清洗去除所述滤芯上的焊接氧化色。
为更好实现本发明中的焊接方法，可进一步为：所述步骤4.2中，所述氩气的流量为12L/min，焊接电流的为60A，焊接工作台的旋转速度为10r/min。
为更好实现本发明中的焊接方法，可进一步为：所述步骤4.2中，所述氩气的流量为15L/min，焊接电流的为70A，焊接工作台的旋转速度为5r/min。
为更好实现本发明中的焊接方法，可进一步为：所述步骤4.2中，所述氩气的流量为15L/min，焊接电流的为80A，焊接工作台的旋转速度为5r/min。
为更好实现本发明中的焊接方法，可进一步为：所述步骤4中包括步骤4.5：通过车床加工将所述滤芯外环的外端面、滤芯内环的外端面及焊料的端面车成一个平面。
本发明的有益效果：滤芯内环、滤芯外环和滤层的材质均选用不锈钢材质，有较高的力学性能、耐腐蚀性及耐冲压性；过滤器滤芯采用氩弧焊全焊接结构，滤层是将三层金属编制丝网通过模具拉伸工艺制造而成，具有较高的机械强度和结构稳定性，三层丝网之间的网孔相互交错，形成稳定的过滤桥，其过滤精度、流阻、机械强度等稳定性大大提高，使其具有优秀的双向过滤能力和反洗再生能力，可以反复长期使用，适合高强度连续自动化工作中使用；滤芯内、外环由不锈钢实心方钢精加工制作，滤芯内、外环在与滤层的焊接处分别设置有焊接工艺台阶，极大的保证了焊缝质量。
附图说明
图1出示了本发明中滤芯内环、滤芯外环及滤层装配结构图；
图2出示了本发明的结构示意图；
图3出示了本发明的局部结构示意图。
图中，1、滤芯内环；11、第一环形工艺台阶；2、滤芯外环；21、第二工艺环形台阶；211、环形凹槽；3、滤层；4、焊料。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明，其中，贮箱液路过滤器滤芯包括两个实施例。
第一实施例，如图1所示，一种贮箱液路过滤器滤芯，包括滤芯内环1、滤芯外环2和滤层3，所述滤层3为采用多层不锈钢方孔网叠层后过拉伸形成的帽型滤层3，具体的，所述滤层3为三层不锈钢网，所述三层不锈钢网之间的网孔相互交错设置，所述滤芯内环1和滤芯外环2均由不锈钢实心方钢制成，所述滤芯内环1和滤芯外环2均固套在所述滤层3的帽沿处，所述滤芯内环1的外圆周面与所述滤层3的内壁贴合，所述滤芯外环2的内圆周面与所述滤层3的外壁贴合；
从图2和图3中可以看出，在所述滤芯内环1外端面的外边缘处设有第一环形工艺台阶11，以所述滤芯外环2上与所述滤芯内环1外端面同侧的端面为所述滤芯外环2的外端面，在所述滤芯外环2外端面的内边缘处设有第二环形工艺台阶21，所述第二环形工艺台阶21的边沿和第一环形工艺台阶11的边沿齐平；
所述第一环形工艺台阶11和第二工艺台阶21对接组合形成焊接槽，所述滤层3的帽沿边缘穿设在所述焊接槽内，在所述焊接槽内填充有不锈钢的焊料4，所述不锈钢的焊料4用于将所述滤芯外环2、滤芯内环1及滤层3焊接在一起。
其中，如图3所示，在所述第二工艺台阶21的外边缘处开设有环形凹槽211，使得所述焊接槽截面为L型；所述滤芯外环2和所述滤芯内环1的材质为1Cr18Ni9Ti，所述滤层3中内层网和外层网的材质为0Cr18Ni9，所述滤层3中中间层网的材质为SS316L。
第二实施例，在其它技术特征与本发明中过滤器滤芯的结构相同的情况下，在所述第一工艺台阶的内边缘处开设有环形凹槽，使得所述焊接槽截面为L型，以此公开保护这两种焊接槽的结构样式。
本发明中贮箱液路过滤器滤芯的焊接方法，所述焊接方法包括以下步骤：
步骤1：使用180#汽油或丙酮溶液清洗并除去滤芯内环1、滤芯外环2和滤层3的油污并晾干；使用丙酮溶液清洗焊接定位工装和夹具；
步骤2：先用所述定位工装将所述滤层3的帽沿处固套在所述滤芯内环1上，再将定位工装将滤芯外环2固套在所述滤层3的帽沿处，同时保证所述第二环形工艺台阶21的边沿和第一环形工艺台阶11的边沿齐平，所述滤层3的帽沿边缘位于焊接槽内，所述滤层3的帽沿与所述滤芯外环2的外端面齐平；
步骤3：将组装好的滤芯放入焊接工装内，再将所述焊接工装固定在焊接工作台上，再将焊接保护堵头放入滤芯内环1内，防止焊接氧化色过重；
步骤4：对组装好的滤芯进行氩弧焊，包括以下步骤：
步骤4.1：打开纯氩气开关，调整氩气流量；预热氩弧焊机；
步骤4.2：调整焊接参数：包括焊接电流、焊接工作台旋转速度、保护气流量，其中，所述氩气的流量范围为0-25L/min；焊接电流的选择范围为5-300A；焊接工作台的旋转速度选择范围为0-20r/min；
其中，本发明方法中第一种焊接参数的取值为，所述氩气的流量为12L/min，焊接电流的为60A，焊接工作台的旋转速度为10r/min；
本发明方法中第二种焊接参数的取值为，所述氩气的流量为15L/min，焊接电流的为70A，焊接工作台的旋转速度为5r/min；
本发明方法中第三种焊接参数的取值为，所述氩气的流量为15L/min，焊接电流的为80A，焊接工作台的旋转速度为5r/min；
步骤4.3：在所述焊接槽处对所述滤芯进行焊接，使不锈钢焊料填充满所述焊接槽，并保证不锈钢焊料的端面与所述滤芯外环的外端面齐平；
步骤4.4：清洗去除所述滤芯上的焊接氧化色，常规手段是通过电解抛光除去氧化色。
步骤4.5：通过车床加工将所述滤芯外环2的外端面、滤芯内环1的外端面及不锈钢焊料4的端面车成一个平面，保证该平面平整光滑，从如图1中可以看出。
对本发明的过滤器滤芯结构做完整性试验、正反冲击试验、焊缝射线探伤试验其中，过滤器工作系统要求滤芯冒泡点大于700pa；正反工作压力大于等于7mpa，反向工作压力大于等于1.7mpa；端面焊缝为I级焊缝。
1.过滤器滤芯完整性试验结果如下表所示，表内包括6组测试数据；
序号 第一冒泡压力/pa 群冒泡压力/pa 试验结果
1 958 1042 合格
2 970 1043 合格
3 872 1019 合格
4 950 1042 合格
5 970 1048 合格
6 980 1045 合格
2．正反冲击试验结构如下表所示，表内包括6组测试数据；
序号 正向作用力/mpa 反向作用力/mpa 结果
1 0-7-0 0-2-0 合格
2 0-7-0 0-2-0 合格
3 0-7-0 0-2-0 合格
4 0-7-0 0-2-0 合格
5 0-7-0 0-2-0 合格
6 0-7-0 0-2-0 合格
3．焊缝射线探伤试验结果如下表所示，表内包括6组数据；
序号 焊缝质量 结果
1 I级 合格
2 I级 合格
3 I级 合格
4 I级 合格
5 I级 合格
6 I级 合格
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种贮箱液路过滤器滤芯，其特征在于：包括滤芯内环、滤芯外环和滤层，所述滤层为采用多层不锈钢方孔网叠层后过拉伸形成的帽型滤层，所述多层不锈钢方孔网之间的网孔相互交错设置，所述滤芯内环和滤芯外环均固套在所述滤层的帽沿处，所述滤芯内环和滤芯外环均由不锈钢实心方钢制成；
在所述滤芯内环外端面的外边缘处设有第一环形工艺台阶，以所述滤芯外环上与所述滤芯内环外端面同侧的端面为所述滤芯外环的外端面，在所述滤芯外环外端面的内边缘处设有第二环形工艺台阶，所述第二环形工艺台阶的边沿和第一环形工艺台阶的边沿齐平；
所述第一环形工艺台阶和第二环形工艺台阶对接组合形成焊接槽，所述滤层的帽沿边缘穿设在所述焊接槽内，在所述焊接槽内填充有焊料。
2.根据权利要求1所述的贮箱液路过滤器滤芯，其特征在于：在所述第二环形工艺台阶的外边缘处开设有环形凹槽，使得所述焊接槽截面为L型。
3.根据权利要求1所述的贮箱液路过滤器滤芯，其特征在于：在所述第一环形工艺台阶的内边缘处开设有环形凹槽，使得所述焊接槽截面为L型。
4.根据权利要求1所述的贮箱液路过滤器滤芯，其特征在于：所述滤层为三层过滤网，所述滤层中内层网和外层网的材质为0Cr18Ni9，所述滤层中中间层网的材质为SS316L；所述滤芯外环和所述滤芯内环的材质为1Cr18Ni9Ti。
5.一种贮箱液路过滤器滤芯的焊接方法，其特征在于，所述贮箱液路过滤器滤芯为权利要求4所述的贮箱液路过滤器滤芯，所述焊接方法包括以下步骤：
步骤1：使用180#汽油或丙酮溶液清洗并除去滤芯内环、滤芯外环和滤层的油污并晾干；使用丙酮溶液清洗焊接定位工装和夹具；
步骤2：先用所述定位工装将所述滤层的帽沿处固套在所述滤芯内环上，再将定位工装将滤芯外环固套在所述滤层的帽沿处，同时保证所述第二环形工艺台阶的边沿和第一环形工艺台阶的边沿齐平，所述滤层的帽沿边缘位于焊接槽内，所述滤层的帽沿与所述滤芯外环的外端面齐平；
步骤3：将组装好的滤芯放入焊接工装内，再将所述焊接工装固定在焊接工作台上，再将焊接保护堵头放入滤芯内环内；
步骤4：对组装好的滤芯进行氩弧焊，包括以下步骤：
步骤4.1：打开纯氩气开关，调整氩气流量；预热氩弧焊机；
步骤4.2：调整焊接参数：包括焊接电流、焊接工作台旋转速度、保护气流量，其中，所述氩气的流量范围为0-25L/min；焊接电流的选择范围为5-300A；焊接工作台的旋转速度选择范围为0-20r/min；
步骤4.3：在所述焊接槽处对所述滤芯进行焊接，使焊料填充满所述焊接槽，并保证焊料的端面与所述滤芯外环的外端面齐平；
步骤4.4：清洗去除所述滤芯上的焊接氧化色。
6.根据权利要求5所述的贮箱液路过滤器滤芯的焊接方法，其特征在于：所述步骤4.2中，所述氩气的流量为12L/min，焊接电流的为60A，焊接工作台的旋转速度为10r/min。
7.根据权利要求5所述的贮箱液路过滤器滤芯的焊接方法，其特征在于：所述步骤4.2中，所述氩气的流量为15L/min，焊接电流的为70A，焊接工作台的旋转速度为5r/min。
8.根据权利要求5所述的贮箱液路过滤器滤芯的焊接方法，其特征在于：所述步骤4.2中，所述氩气的流量为15L/min，焊接电流的为80A，焊接工作台的旋转速度为5r/min。
9.根据权利要求5-8任一所述的贮箱液路过滤器滤芯的焊接方法，其特征在于：所述步骤4中包括步骤4.5：通过车床加工将所述滤芯外环的外端面、滤芯内环的外端面及焊料的端面车成一个平面。
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