CN113352061A - 燃气发生器的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供燃气发生器的制备方法中,通过逐个逐步的加工方式来实现喷注器的制备,具体为:先将甲烷喷嘴壳体、氧喷嘴壳体以及氧喷嘴顶盖经真空钎焊焊接在一起,得到喷嘴组件;再将得到的喷嘴组件与下底板、中芯体经真空钎焊焊接在一起,得到中间组合件;最后将得到的中间组合件与上环盖、以及各接管嘴经氩弧焊焊接在一起,得到腔体密封及强度满足设计要求的喷注器。并且在降低成本及工期的前提下,为了保证身部容易加工,采用将身部分为法兰段和直段分体加工、再氩弧焊焊接在一起的方式来实现。最后将喷注器与身部氩弧焊焊接即得该燃气发生器。能够通过各项检测且其各项性能满足图纸设计要求。
Description
技术领域
本发明属于精密加工技术领域,具体涉及燃气发生器的制备方法。
背景技术
在航空航天领域中,燃气发生器为甲烷与液氧发生反应提供场所,以生成推动发动机的燃气。其主要由喷注器、身部、顶部保护盖、出口保护盖、测振支座以及接管嘴和脉动压力测嘴等件组成。其中的主要部件喷注器由中底组合件、喷嘴组合件、上底、下底等件组成,需要在制备过程中严格控制其加工质量,以保证产品的设计尺寸精度要求。由于喷注器部分整体尺寸较小而组件数量多,在实际加工过程容易出现多种问题,而无法操作成功。所以,提供一种完善的燃气发生器的制备方法是非常有必要的。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的是提供燃气发生器的制备方法,通过真空钎焊的方法实现了对该燃气发生器的完善制备。
为达到上述目的,本发明是通过以下技术方案来实现的:
燃气发生器的制备方法,包括以下步骤:
1)先制备甲烷喷嘴壳体和氧喷嘴壳体,分别在氧喷嘴壳体的径向钎料槽内和轴向搭接部上预置钎料;然后将所述氧喷嘴壳体从甲烷喷嘴壳体的顶端伸入,并使轴向搭接部与甲烷喷嘴壳体上的卡接部定位贴紧;再将氧喷嘴顶盖装配至氧喷嘴壳体的柱身顶端上并定位贴紧,最后通过真空钎焊将所述氧喷嘴顶盖、氧喷嘴壳体和甲烷喷嘴壳体焊接成型,即得到喷嘴组件;
2)先制备中芯体和下底板,自氧喷嘴壳体一端起将所述喷嘴组件从下方穿入到所述中芯体的第一轴向孔内处,并卡接至对接部以装配到位,然后自所述中芯体内侧给所述喷嘴组件与中芯体的装配位置预置钎料;再将甲烷喷嘴壳体一端穿入到下底板的第二轴向孔内,然后给所述氧喷嘴壳体与所述中芯体的装配位置,以及所述甲烷喷嘴壳体与所述下底板的的装配位置预置钎料;装配到位后,送炉进行真空钎焊,即得到中间组合件;
3)先制备上环盖,将上环盖套设在所述中间组合件的顶部,将进料接管嘴分别装配到位于所述上环盖以及中间组合件的第一径向孔及第二径向孔上,将测压接管嘴装配到测压孔上,通过氩弧焊将所述上环盖、中间组合件、进料接管嘴和测压接管嘴焊接在一起,即得到喷注器;
4)将毛料分别车加工为法兰段和直段后,通过氩弧焊组焊,然后通过精车加工出外形,再铣加工出测温孔并通过氩弧焊将测温接管嘴焊接在测温孔上、测振支座焊接在直段上,得到身部;
5)将得到的所述喷注器与身部装配在一起,并通过氩弧焊焊接在一起,即得到燃气发生器。
进一步的,所述步骤1)中的甲烷喷嘴壳体的制备过程为:将毛料车加工为两端敞开的第一圆柱形壳体,且在所述第一圆柱形壳体的顶端内壁车加工出卡接部,然后在所述第一圆柱形壳体的柱身上端部电火花加工出若干个流量孔,即得到甲烷喷嘴壳体;
氧喷嘴壳体的制备过程为:将毛料车加工为两端敞开的第二圆柱形壳体,并在所述第二圆柱形壳体的下端车加工出径向尺寸小于第二圆柱形壳体的管状嘴部,所述管状嘴部与第二圆柱型壳体的外壁连接处之间设置有轴向搭接部,然后给所述管状嘴部的外壁顶部加工出径向钎料槽,再在所述第二圆柱形壳体的柱身上端部电火花加工出若干个流量孔,即得到氧喷嘴壳体;
氧喷嘴顶盖的制备过程为:将毛料车加工为与所述第二圆柱形壳体的柱身适配的盖体,即得到氧喷嘴顶盖;
其中,所述氧喷嘴壳体的径向尺寸小于甲烷喷嘴壳体的径向尺寸,以在两者装配后形成台阶状对接部;所述喷嘴组件通过对接部与中芯体进行装配。
进一步的,所述步骤2)中的中芯体的过程为:先将毛料车加工处理为中空的圆柱形芯体,所述圆柱形芯体的上部延伸形成有上底、中部延伸形成有径向分隔板且所述径向分隔板的外边缘向下延伸形成下壳体,然后在所述下壳体上铣加工出用于进料的第一径向孔,并在所述径向分隔板上铣加工出第一轴向孔,即制得中芯体;
下底板的制备过程为:将毛料线切割为圆形板,然后在所述圆形板的中心处铣加工出对接孔,并铣加工出与所述第一轴向孔位置对应的第二轴向孔,即得到下底板。
进一步的,所述步骤3)中上环盖的制备过程为:先将毛料车加工处理为盖体,所述盖体的顶端中心位置处挖空且外边缘向下延伸形成上壳体,并在所述上壳体上铣加工出与所述第一径向孔周向之间距离为180°的第二径向孔,即制得上环盖;
并分别在靠近所述第一径向孔、第二径向孔的位置处铣加工出测压孔。
进一步的,所述步骤1)以及步骤2)中真空钎焊的具体操作为:
将装配好的零件置于真空钎焊炉有效均温区,随即关好炉门;
冷态抽真空,使炉内真空度达到2×10-2Pa,工作时的真空度为5×10-2Pa;
以200℃/h-300℃/h的速率加热到420℃-460℃,保温10min-50min;以280℃/h-350℃/h的速率加热到920℃-980℃,保温30min-100min;以325℃/h-415℃/h的速率加热到1000℃-1100℃,开始钎焊;
在1000℃-1100℃进行钎焊,保持12min-30min;
钎焊完成后随炉真空冷却至600℃后向炉内填充高纯气体使炉内压力达到8×104Pa后,启动风扇冷却至55℃-80℃出炉;
快速松开压紧装置,回填气体,使炉内压力与外界平衡,打开炉门取出零件,并立即关闭炉门。
进一步的,所述的真空钎焊之后还包括:使用煤油渗漏试验来检验钎缝,并对钎缝缺陷处进行真空补钎处理,补钎处理后再进行检验直至无渗漏。
进一步的,所述步骤3)、步骤4)以及步骤5)中氩弧焊的具体操作为:采用直径为φ1.0-φ2.0mm的焊丝,在180V-350V的焊接电压、30A~100A的焊接电流参数下,以0.25m/min-0.68m/min的焊接速度进行焊接,焊缝致密、均匀、连续。
进一步的,所述的氩弧焊之前包括:在进行所述步骤1)至步骤4)的过程中,在车加工时,给各零件上预留焊接变形余量,以避免焊接时热变形严重而造成产品尺寸超差的不合格现象;并且在加工过程中对所述燃气发生器上的各孔以及各管嘴进行封堵,以防止异物进入腔体。
进一步的,所述的氩弧焊之前还包括:将各零件需要进行氩弧焊的位置处进行修磨;并且,在氩弧焊完成之后,进行焊后检查,并用工具打磨去除焊瘤。
进一步的,对得到的燃气发生器进行焊缝探伤检测、气密性检测以及水压检测。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明提供燃气发生器的制备方法中,由于主要部件喷注器内腔尺寸小且结构复杂,故通过逐个、逐步的加工方式来实现喷注器的制备,具体为:先将甲烷喷嘴壳体、氧喷嘴壳体以及氧喷嘴顶盖经真空钎焊焊接在一起,得到喷嘴组件;再将得到的喷嘴组件与下底板、中芯体经真空钎焊焊接在一起,得到中间组合件;最后将得到的中间组合件与上环盖、以及各接管嘴经氩弧焊焊接在一起,得到腔体密封及强度满足设计要求的喷注器。并且在降低成本及工期的前提下,为了保证身部容易加工,采用将身部分为法兰段和直段分体加工、再氩弧焊焊接在一起的方式来实现。最后再将喷注器与身部氩弧焊焊接即得该燃气发生器。经过本发明制得的燃气发生器不仅能够通过各项检测,且其各项性能满足图纸设计要求,满足后续使用要求。
附图说明
图1为本发明提供的燃气发生器的制备方法流程图;
图2为本发明中燃气发生器的俯视图;
图3为图2的A-A剖视图;
图4为本发明中喷嘴组件的结构示意图;
图5为本发明中身部的分段结构示意图;
图6为本发明加工过程中进行封堵操作结构示意图;
图7为本发明氩弧焊过程中产生焊瘤的位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的说明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供燃气发生器的制备方法,参见图1,包括以下步骤:1)先制备甲烷喷嘴壳体和氧喷嘴壳体,在氧喷嘴壳体的径向钎料槽内涂注膏状钎料,待钎料干结后刮除多余钎料,并在氧喷嘴壳体的轴向搭接部上粘贴片状粘带钎料;然后自管状嘴部一端起将所述氧喷嘴壳体从甲烷喷嘴壳体的顶端伸入,并使轴向搭接部与甲烷喷嘴壳体上的卡接部定位贴紧;再将氧喷嘴顶盖装配至氧喷嘴壳体的柱身顶端上并定位贴紧,最后通过真空钎焊将所述氧喷嘴顶盖、氧喷嘴壳体和甲烷喷嘴壳体焊接成型,即得到喷嘴组件;
2)先制备中芯体和下底板,自氧喷嘴壳体一端起将所述喷嘴组件从下方穿入到所述中芯体的第一轴向孔内处,并卡接至对接部以装配到位,然后自所述中芯体内侧给所述喷嘴组件与中芯体的装配位置涂注膏状钎料;再将甲烷喷嘴壳体一端穿入到下底板的第二轴向孔内,然后给所述氧喷嘴壳体与所述中芯体的装配位置,以及所述甲烷喷嘴壳体与所述下底板的的装配位置涂注膏状钎料;装配到位后,将上述组合件倒立放置送炉进行真空钎焊,即得到中间组合件;
3)先制备上环盖,将上环盖套设在所述中间组合件的顶部,将进料接管嘴分别装配到位于所述上环盖以及中间组合件的第一径向孔及第二径向孔上、测压接管嘴装配到测压孔上,通过氩弧焊将所述上环盖、中间组合件、进料接管嘴和测压接管嘴焊接在一起,即得到喷注器;
其中,所述上环盖与中芯体之间形成第一腔室,所述中芯体与下底板之间形成第二腔室;
4)将毛料分别车加工为法兰段和直段后,通过氩弧焊组焊,然后通过精车加工出外形,再铣加工出测温孔并通过氩弧焊将测温接管嘴焊接在测温孔上、测振支座焊接在直段上,得到身部,参照图5;
5)将得到的所述喷注器与身部装配在一起,并通过氩弧焊焊接在一起,即得到燃气发生器。
本发明提供燃气发生器的制备方法中,由于主要部件喷注器内腔尺寸小且结构复杂,故通过逐个、逐步的加工方式来实现喷注器的制备,具体为:先将甲烷喷嘴壳体、氧喷嘴壳体以及氧喷嘴顶盖经真空钎焊焊接在一起,得到喷嘴组件;再将得到的喷嘴组件与下底板、中芯体经真空钎焊焊接在一起,得到中间组合件;最后将得到的中间组合件与上环盖、以及各接管嘴经氩弧焊焊接在一起,得到腔体密封及强度满足设计要求的喷注器。并且在降低成本及工期的前提下,为了保证身部的容易加工,采用将身部分为法兰段和直段分体加工、再氩弧焊焊接在一起的方式来实现,如此一来,可以较容易地在法兰段上加工出锪平台,然后再进行法兰段与直段之间的装配和焊接。最后再将喷注器与身部氩弧焊焊接即得该燃气发生器。经过本发明制得的燃气发生器不仅能够通过各项检测,且其各项性能满足图纸设计要求,满足后续使用要求。
其中,进、出口保护盖在产品加工发货阶段安装即可。
装配前为了保证零件清洁,在进行所述步骤1)以及步骤2)中真空钎焊之前,还需要对各零件进行清洗处理,所述清洗处理使用的洗剂为煤油和/或酒精。
具体地,所述步骤1)中的甲烷喷嘴壳体的制备过程为:将毛料车加工为两端敞开的第一圆柱形壳体,且在所述第一圆柱形壳体的顶端内壁车加工出卡接部,然后在所述第一圆柱形壳体的柱身上端部电火花加工出若干个流量孔,即得到甲烷喷嘴壳体。
氧喷嘴壳体的制备过程为:将毛料车加工为两端敞开的第二圆柱形壳体,并在所述第二圆柱形壳体的下端车加工出径向尺寸小于第二圆柱形壳体的管状嘴部,所述管状嘴部与第二圆柱型壳体的外壁连接处之间设置有轴向搭接部,然后给所述管状嘴部的外壁顶部加工出径向钎料槽,再在所述第二圆柱形壳体的柱身上端部电火花加工出若干个流量孔,即得到氧喷嘴壳体。
氧喷嘴顶盖的制备过程为:将毛料车加工为与所述第二圆柱形壳体的柱身适配的盖体,即得到氧喷嘴顶盖。
其中,所述氧喷嘴壳体的径向尺寸小于甲烷喷嘴壳体的径向尺寸,以在两者装配后形成台阶状对接部。
更具体地,所述步骤2)中的中芯体的过程为:先将毛料车加工处理为中空的圆柱形芯体,所述圆柱形芯体的上部延伸形成有上底、中部延伸形成有径向分隔板且所述径向分隔板的外边缘向下延伸形成下壳体,然后在所述下壳体上铣加工出用于进料的第一径向孔,并在所述径向分隔板上铣加工出第一轴向孔,即制得中芯体;
下底板的制备过程为:将毛料线切割为圆形板,然后在所述圆形板的中心处铣加工出对接孔,并铣加工出与所述第一轴向孔位置对应的第二轴向孔,即得到下底板。
所述步骤3)中上环盖的制备过程为:先将毛料车加工处理为盖体,所述盖体的顶端中心位置处挖空且外边缘向下延伸形成上壳体,并在所述上壳体上铣加工出与所述第一径向孔周向之间距离为180°的第二径向孔,即制得上环盖;
并分别在靠近所述第一径向孔、第二径向孔的位置处铣加工出测压孔。
所述步骤1)以及步骤2)中真空钎焊的具体操作为:
将装配好的零件置于真空钎焊炉有效均温区,随即关好炉门;
冷态抽真空,使炉内真空度达到2×10-2Pa,工作时的真空度为5×10-2Pa;
以200℃/h-300℃/h的速率加热到420℃-460℃,保温10min-50min;以280℃/h-350℃/h的速率加热到920℃-980℃,保温30min-100min;以325℃/h-415℃/h的速率加热到1000℃-1100℃,开始钎焊;
在1000℃-1100℃进行钎焊,保持12min-30min;
钎焊完成后随炉真空冷却至600℃后向炉内填充高纯气体使炉内压力达到8×104Pa后,启动风扇冷却至55℃-80℃出炉;
快速松开压紧装置,回填气体,使炉内压力与外界平衡,打开炉门取出零件,并立即关闭炉门。
所述高纯气体为99.999%纯度以上的氩气和/或氮气。
在流量试验工序中,需要严格控制流量孔的研磨精度,反复试验以保证各喷嘴的流量要求。在真空钎焊过程中,通过设定合理的钎焊工艺参数来保证喷嘴组件、中间组合件在一次钎焊就能够满足设计性能要求,并达到设计图纸的焊缝煤油渗漏检验要求。
故所述的真空钎焊之后还包括:使用煤油渗漏试验来检验钎缝,并对钎缝缺陷处进行真空补钎处理,补钎处理后再进行检验直至无渗漏,且最多补钎不超过两次。
所述步骤3)、步骤4)以及步骤5)中氩弧焊的具体操作为:采用型号为ER308、直径为φ1.0-φ2.0mm的焊丝,在180V-350V的焊接电压、30A~100A的焊接电流参数下,以0.25m/min-0.68m/min的焊接速度进行焊接,焊缝致密、均匀、连续。其中,ER308型号的焊丝为领域内适用于本产品的常规选用焊丝。
所述的氩弧焊之前包括:在进行所述步骤1)至步骤4)的过程中,在车加工时,给各零件上预留焊接变形余量,以避免焊接时热变形严重而造成产品尺寸超差的不合格现象;并且为了保证燃气发生器的内腔无异物、无杂质,在加工过程中对所述燃气发生器上的各孔以及各管嘴进行封堵,如图6所示,主要为了控制异物进入腔体,以免堵塞各喷嘴的流量孔。
另外,在燃气发生器整体试验压力完成后,还需要送入真空炉进行烘干处理,去除内腔水分、保持内腔干净清洁。
所述的氩弧焊之前还包括:将各零件需要进行氩弧焊的位置处进行修磨,以减少对焊时的焊接间隙,从而避免焊瘤的产生;并且,在氩弧焊完成之后,进行焊后检查,并用工具打磨去除焊瘤。一般地,焊缝部位位于各接管嘴的对接处,在氩弧焊后使用X光机对产品上的焊缝部位进行检测。
对得到的燃气发生器进行焊缝探伤检测、气密性检测以及水压检测。
燃气发生器如图2、图3所示,主要由喷注器、身部、顶部保护盖、出口保护盖、测振支座以及进料接管嘴、测温接管嘴和测压接管嘴等件组成。
先将甲烷喷嘴壳体、氧喷嘴壳体以及氧喷嘴顶盖经真空钎焊焊接在一起,得到喷嘴组件,如图4所示;再将得到的喷嘴组件与下底板、中芯体经真空钎焊焊接在一起,得到中间组合件;最后将得到的中间组合件与上环盖、以及各接管嘴经氩弧焊焊接在一起,得到喷注器。
由于甲烷喷嘴壳体、氧喷嘴壳体以及氧喷嘴顶盖装配成的喷嘴组件有着严格的流量要求,必须在严格控制零件加工精度的前提下,通过试验的方式进行保证。这也是产品研制中一个重要的环节,该工序对点火器最终的使用性能有着重要的影响。为了严格保证各喷嘴的流量要求,加工时需要进行首件鉴定,经过流量试验初步测定其流量值(各组件装配完成后不在进行流量试验),并根据研磨所要求去除加工余量,以此来确定电火花打孔的最大加工孔径。首件完成后再进行批量电火花打孔,在流量试验室通过流量试验测定与流量孔研磨工序相互多次试验,以保证最终的各喷嘴流量满足设计要求。其中,流量孔的研磨过程需要严格操作。
另外,由于喷注器部分的轴向有多处氩弧焊焊缝,其要求为一级焊缝,且其外部不同位置焊接有测压接嘴等件,会导致焊接应力分布不均匀,加之身部、中间组合件和上环盖等件壁厚仅为4mm,为高温合金薄壁零件,而喷嘴组件通过钎焊而成,且所有零件为不锈钢材料,所以在氩弧焊焊接时工艺难度较大,极易造成零件的变形,轴向尺寸收缩。所以在氩弧焊焊接过程中,采用内腔通水冷却的方式,避免零件热应力的集中造成零件的变形和对内腔钎焊缝强度的影响。同时由于轴向焊缝将导致零件轴向尺寸收缩,为此在身部、中间组合件和上环盖的加工过程中预留焊接变形余量,保证满足最终的精加工余量要求。避免造成产品尺寸超差等不合格现象。
在氩弧焊过程中,避免和减少测嘴内孔连接处的焊瘤产生也是一个技术难点。本发明中,在进行氩弧焊时,一方面采用铜销定位内孔,尽量在前期减少焊瘤的产生;另一方面在氩弧焊前,将各接管嘴等件端部修磨,保证与身部、中间组合件和上环盖等件的外圆面正常配合,减少对焊时的焊接间隙,从而防止焊瘤的发生。最后,在氩弧焊后,增加一步多余物检验、清理打磨的工序,防止将焊瘤遗漏,如图7所示。
本发明的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.燃气发生器的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)先制备甲烷喷嘴壳体和氧喷嘴壳体,分别在氧喷嘴壳体的径向钎料槽内和轴向搭接部上预置钎料;然后将所述氧喷嘴壳体从甲烷喷嘴壳体的顶端伸入,并使轴向搭接部与甲烷喷嘴壳体上的卡接部定位贴紧;再将氧喷嘴顶盖装配至氧喷嘴壳体的柱身顶端上并定位贴紧,最后通过真空钎焊将所述氧喷嘴顶盖、氧喷嘴壳体和甲烷喷嘴壳体焊接成型,即得到喷嘴组件;
2)先制备中芯体和下底板,自氧喷嘴壳体一端起将所述喷嘴组件从下方穿入到所述中芯体的第一轴向孔内处,并卡接至对接部以装配到位,然后自所述中芯体内侧给所述喷嘴组件与中芯体的装配位置预置钎料;再将甲烷喷嘴壳体一端穿入到下底板的第二轴向孔内,然后给所述氧喷嘴壳体与所述中芯体的装配位置,以及所述甲烷喷嘴壳体与所述下底板的的装配位置预置钎料;装配到位后,送炉进行真空钎焊,即得到中间组合件;
3)先制备上环盖,将上环盖套设在所述中间组合件的顶部,将进料接管嘴分别装配到位于所述上环盖以及中间组合件的第一径向孔及第二径向孔上,将测压接管嘴装配到测压孔上,通过氩弧焊将所述上环盖、中间组合件、进料接管嘴和测压接管嘴焊接在一起,即得到喷注器;
4)将毛料分别车加工为法兰段和直段后,通过氩弧焊组焊,然后通过精车加工出外形,再铣加工出测温孔并通过氩弧焊将测温接管嘴焊接在测温孔上、测振支座焊接在直段上,得到身部;
5)将得到的所述喷注器与身部装配在一起,并通过氩弧焊焊接在一起,即得到燃气发生器。
2.根据权利要求1所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中的甲烷喷嘴壳体的制备过程为:将毛料车加工为两端敞开的第一圆柱形壳体,且在所述第一圆柱形壳体的顶端内壁车加工出卡接部,然后在所述第一圆柱形壳体的柱身上端部电火花加工出若干个流量孔,即得到甲烷喷嘴壳体;
氧喷嘴壳体的制备过程为:将毛料车加工为两端敞开的第二圆柱形壳体,并在所述第二圆柱形壳体的下端车加工出径向尺寸小于第二圆柱形壳体的管状嘴部,所述管状嘴部与第二圆柱型壳体的外壁连接处之间设置有轴向搭接部,然后给所述管状嘴部的外壁顶部加工出径向钎料槽,再在所述第二圆柱形壳体的柱身上端部电火花加工出若干个流量孔,即得到氧喷嘴壳体;
氧喷嘴顶盖的制备过程为:将毛料车加工为与所述第二圆柱形壳体的柱身适配的盖体,即得到氧喷嘴顶盖;
其中,所述氧喷嘴壳体的径向尺寸小于甲烷喷嘴壳体的径向尺寸,以在两者装配后形成台阶状对接部;所述喷嘴组件通过对接部与中芯体进行装配。
3.根据权利要求1或2所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中的中芯体的过程为:先将毛料车加工处理为中空的圆柱形芯体,所述圆柱形芯体的上部延伸形成有上底、中部延伸形成有径向分隔板且所述径向分隔板的外边缘向下延伸形成下壳体,然后在所述下壳体上铣加工出用于进料的第一径向孔,并在所述径向分隔板上铣加工出第一轴向孔,即制得中芯体;
下底板的制备过程为:将毛料线切割为圆形板,然后在所述圆形板的中心处铣加工出对接孔,并铣加工出与所述第一轴向孔位置对应的第二轴向孔,即得到下底板。
4.根据权利要求3所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中上环盖的制备过程为:先将毛料车加工处理为盖体,所述盖体的顶端中心位置处挖空且外边缘向下延伸形成上壳体,并在所述上壳体上铣加工出与所述第一径向孔周向之间距离为180°的第二径向孔,即制得上环盖;
并分别在靠近所述第一径向孔、第二径向孔的位置处铣加工出测压孔。
5.根据权利要求1所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述步骤1)以及步骤2)中真空钎焊的具体操作为:
将装配好的零件置于真空钎焊炉有效均温区,随即关好炉门;
冷态抽真空,使炉内真空度达到2×10-2Pa,工作时的真空度为5×10-2Pa;
以200℃/h-300℃/h的速率加热到420℃-460℃,保温10min-50min;以280℃/h-350℃/h的速率加热到920℃-980℃,保温30min-100min;以325℃/h-415℃/h的速率加热到1000℃-1100℃,开始钎焊;
在1000℃-1100℃进行钎焊,保持12min-30min;
钎焊完成后随炉真空冷却至600℃后向炉内填充高纯气体使炉内压力达到8×104Pa后,启动风扇冷却至55℃-80℃出炉;
快速松开压紧装置,回填气体,使炉内压力与外界平衡,打开炉门取出零件,并立即关闭炉门。
6.根据权利要求1或5所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述的真空钎焊之后还包括:使用煤油渗漏试验来检验钎缝,并对钎缝缺陷处进行真空补钎处理,补钎处理后再进行检验直至无渗漏。
7.根据权利要求1所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述步骤3)、步骤4)以及步骤5)中氩弧焊的具体操作为:采用直径为φ1.0-φ2.0mm的焊丝,在180V-350V的焊接电压、30A~100A的焊接电流参数下,以0.25m/min-0.68m/min的焊接速度进行焊接,焊缝致密、均匀、连续。
8.根据权利要求1或7所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述的氩弧焊之前包括:在进行所述步骤1)至步骤4)的过程中,在车加工时,给各零件上预留焊接变形余量,以避免焊接时热变形严重而造成产品尺寸超差的不合格现象;并且在加工过程中对所述燃气发生器上的各孔以及各管嘴进行封堵,以防止异物进入腔体。
9.根据权利要求8所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,所述的氩弧焊之前还包括:将各零件需要进行氩弧焊的位置处进行修磨;并且,在氩弧焊完成之后,进行焊后检查,并用工具打磨去除焊瘤。
10.根据权利要求1所述的燃气发生器的制备方法,其特征在于,对得到的燃气发生器进行焊缝探伤检测、气密性检测以及水压检测。
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