JPS58159989A - 燃焼室の製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ロケット推進用エンジンの燃焼室、特に液体
酸素、液体水素を燃料とする再生冷却の燃焼室を製作す
る方法に関する。

ロケット推力燃焼室は内部が数千度の燃焼温度に達し、
燃焼室壁はこ゛の温度に耐えるよう冷却剤で冷却する必
要があり、この冷却のために、燃焼室を、内筒と外筒と
で形成して両者の間に冷却剤を流通せしめ得るような二
重壁構造としていた。

このような構造をもった燃焼室の一般的な製作方法とし
ては、第１図に示す方法が採用されていた。即ち、内筒
（α）の外周部に溝（ｈ）を設けて該溝（ｂ）内に、導
伝性の低溶融金属（ウッドメタル等）（Ｃ）を充填しく
第１図（Ａ）参照）、更にこれらの表面に厚肉のニッケ
ル電気メッキ（電鋳）を行って外筒（ｄ）を形成しく第
１図（Ｂ）参照）、しかる後、溝ψ）内の低溶融金属（
Ｃ）を溶解除去して該溝（Ｃ）を冷却剤流路として使用
するようにしていた（第１図（Ｃ）参照）。更に、外殻
のニッケルメッキを補強する意味で、その表面を補強材
で被う方法がとられていた。

しかしながら、上記の従来方法により燃焼室を製作した
場合、内筒（α）と外筒（ｄ）との接合強度は、ニッケ
ルメッキ強度で一般的に４〜６縁／−の弱り強度であり
、安定した品質が得られなかった。

本発明は、斯かる事情に鑑み、拡散接合を用いて強固な
接合部が得られるようにした燃焼室の製作方法を提供す
べ］く成したものである。

以下、本発明の実施例を図面を参照し１説明する。

第２図及び第３図に示す如く、周壁部に任意の溝（１）
を刻設せる内筒（２）の外周部に、該内筒（２）の外径
と合致した内径を有する外５（５）を、内筒（２）外面
に第５金属を介在せしめた状態で嵌設し、且つ該外筒（
３）の外周部に圧力保持筒（４）を固設する。尚、内筒
（２）外面と外筒（３）内面は予め清掃しておいた状態
である。又、内筒（２）の両端に閉塞部材＋５）　＊　
（５）を固着して内５（２）内に閉塞室を形成し、且つ
一方（両方でもよい）の閉塞部材（５）に、加圧装置（
図示せず）と接続した加圧管（６）を導設して内筒（２
）内の閉塞室を加圧し得るよう構成する。図中（７）は
内筒（２）外面と外筒（５）内面との接合面である。

前記、構成において、例えば内筒（２）を銅、外筒（３
）をステンレスとした場合には、第５金属として接触面
（７）に釧ロウが置かれたり、金、銀、銅、ニッケル等
の金属がメッキ又は箔として置かれる。

斯かる状態で、内筒（２）内の閉塞室に、アルゴン又は
ヘリウムガス等の流体を加圧装置により加圧管（６）を
介し注入して、１００気圧以下の圧力を掛け、この加圧
力により内筒（２）外面を圧力保持ＩＩ　（４１に支持
された外筒（５）内面に均一に圧接せしめる。しかる後
、圧接状態を保持しつつ熱処理炉にて使用材料の融点以
下の温度例えば９００℃の温度で１時間以上加熱すると
、接合面（７）は拡散接合される。即ち、接合面（７）
は加圧流体による均一加圧のもとで加熱され、加熱が進
むと、第３金属は主として内筒（２）側に固体状態で拡
散浸入して合金層を形成する。この合金層は合金により
高融点側金属より融点が下り、銀ロウ等の第３金属の場
合には接合温度で溶融状態となってロウ付状に接合され
る。なおも加熱を保持すると、第６金属は内筒（３）側
に更に拡散浸入し、接合面（７）では希釈される。第３
金属が希釈され　　　：ると融点が上昇し、接合温度で
は溶融しない金属層となって強固に外ｆり　（３）と結
合する。尚、ステンレスは拡散速度が遣いので、第６金
属成分の拡散層は極めて薄い層で接合される。

このようにして接合された接合面（７）は２０Ｖ−以上
の強度が確保され、高圧力の燃焼室を製作することがで
きる。

又、上記において、特に内筒（２）の内壁を強化する目
的で炭酸ガス或いは窒素ガスを使用することもでき、こ
の場合には、内筒（２）内壁にガス成分が拡散し、滲炭
或いは窒化が起り強化される。

更に、安全上の問題でガスが使用できない場合には、接
合温度で液体になる材料、例えば約９００℃以下の場合
は塩化ナトリウムで代表される塩化物（ノルド）を媒体
として閉塞室に入れ、その加圧を、加圧管（６）を使用
して炉外でガス体により間接的に行うようにする。

第４図及び第５図は本発明の他の実施例を示すもので、
大気圧を利用して内筒（２）と外ｆｉｌ）（３）の内外
部より接合面（７）を加圧するようにしたものである。

即ち、内筒（２）と外筒（３）との両端部にリング状の
閉塞部材（５’）ｔ　（５’）を固着して内、外筒（２
）　（３）間に閉塞室を形成し、且つ一方（両方でもよ
い）の閉塞部材（５′）に、真空吸引装置（図示せず）
と接続した吸引管（６′）を導設し、前記真空吸引装置
により内、外筒（２）　（３）間の閉塞室を真空にして
、接合面（７）に１気圧以下の均一な圧力が掛かるよう
にしたものである。尚、第４図及び第５図において、第
２図及び第３図と同一な符号は同一部分を示す。

斯かる状態とした後、加熱することにより、前記実施例
と同様に高庄力の燃焼室を製作することができ、しかも
圧力保持筒（４）を不要とすることができる。

尚、前記実施例においては、内筒と外筒との接合部に第
３金属を介在せしめたが、この第５金属は必ずしも必要
とするものでなく、その他本発明の要旨を逸脱しない限
り種々変更を加え得ることは勿論である。

如上のように本発明の方法によれば、内筒外面を外筒内
面に均一圧接した状態で拡散接合することにより燃焼室
を製作するので、 （１）燃焼室の安定した品質が得られる。

（１１）母材強度に匹敵するほどの優れた接合強度を得
ることが可能である。

１１１）　　溝形状を任意に設計したり、接合部の板厚
などの変化をもたすことにより、特定の場所を接合しな
い工夫ができる。

（１■）設備においても一般の熱処理炉があればよ（、
特別な設備が不要である。

（Ｖ）　　一般のロウ材の場合と異なり、溝にロウ材が
詰まる虞れがない。

（ｖｌ）極めて低圧力で接合ができる。

等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）は従来の燃焼室の製作工
程を示す説明図、第２図は本発明の方法により製作する
燃焼室の切断側面図、第３図は第２図のト１矢視図、第
４図は本発明の他の実施例を示す切断側面図、第５図は
第４図の■−■矢視図である。 （１）・−溝、（２）・・・・・・内筒、（５）・・・
・・・外筒、（４）・・・・・・圧力保持筒、（５）（
５’）−・・・・−・・閉塞部材、（６）・・−・・加
圧管、（６′）・・・・・・吸引管、（７）−・・接合
面。 特許出願人 石川島播磨重工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）外周部に溝を備えた内筒の外側に外筒を嵌設し、内
   筒内を加圧するか又は内、外筒間を減圧するかして内筒
   外面な外筒内面に圧接し、更に斯かる圧接状態にて内、
   外筒を所要時間加熱して内、外筒を拡散接合することに
   より燃焼室を製作することを特徴とする燃焼室の製作方
   法。