铁基高温合金薄壁弧形管的成型方法及其模具技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体火箭姿控动力系统零件的加工领域，具体涉及一种铁基高温合金薄壁弧形管的成型方法及其模具。
技术介绍
随着航天防务技术的快速发展，飞行器系统的长期贮存性、免维护性、快速响应性及安全无毒性等要求越来越高。液体姿控动力系统推进剂有毒，且使用前加注、贮存期短等缺陷，制约了装备系统的使用性能，若采用固体姿控替代液体姿控，将大大提升装备系统的使用性能。另外，液体姿控动力系统结构复杂，价格昂贵，采用固体姿控替代液体姿控也是降低成本的方向之一。固体姿控动力系统为飞行器提供俯仰、偏航、滚转、速修姿控动力。固体姿控动力系统采用固体燃气发生剂为工质源，通过固体燃气发生剂燃烧产生高温燃气，高温燃气通过推力器(电磁阀与喷管的组合体)产生姿控动力。固体姿控动力系统由固体燃气发生器、单向阀、高温高压气瓶、减压阀、分流环组件、推力器、安全阀、管路及连接密封结构等组成。分流环组件主体结构是一个薄壁不大于3mm的空心圆环，薄壁弧形管是构成分流环空心圆环的零件。空心圆环在工作时要承受900℃以上的高温、5MPa以上的压强，且连续工作时间大于360S，使用寿命要求大于2000次。空心圆环上有一个燃气进气接头和多个燃气出气接头。为了使空心圆环保持高温强度和持久的耐疲劳性能，采用高温强度特别高的GH1131铁基高温合金，在900℃的高温抗拉强度可达260MPa。目前钛合金等具有超塑性的薄壁空心圆环传统的加工方法是采用两个半圆环超塑成型和扩散连接方法。但是，铁基高温合金没有超塑性，而且，连接(或焊接)面是承受应力最大的部位，抗疲劳性差。另外，空心圆环传统的加工方法还可以采用空心直管弯...
【技术保护点】
一种铁基高温合金薄壁弧形管的成型方法，薄壁弧形管为圆环弧形管(1)，D为圆环弧形管的内径、d为圆环弧形管的外径、t为圆环弧形管的壁厚、R为圆环弧形管的中心半径、θ为圆环弧形管的圆心角，60°≤θ≤120°，其特征在于：所述成型方法包括如下步骤：1)加工直管坯料(2)，长度L＝2Rπθ/360°+A、内孔直径D1＝D/B、壁厚t1＝{[((D+2t))2‑D2+D12]1/2‑D}/2，其中：A取值20～30mm、B取值1.1～1.5；2)胀形弯曲复合成型，采用室温成型工艺将直管坯料(2)放入成型模具中成型，其中：成型模具的芯模(3)包括芯模圆柱段(3.1)、芯模校正圆弧段(3.3)及连接芯模圆柱段(3.1)和芯模校正圆弧段(3.3)的芯模过渡段(3.2)，芯模圆柱段(3.1)直径d1小于直管坯料(2)内孔直径D1，芯模校正圆弧段(3.3)直径d2＝D+Δ，Δ为直管坯料(2)内孔直径的弹性伸长量，芯模校正圆弧段(3.3)的中心半径为R，芯模过渡段(3.2)直径从d1连续递增至d2；直管坯料(2)套置在芯模(3)的芯模圆柱段(3.1)上，将芯模(3)固定在成型模具中，推动直管坯料(2)使直...
【技术特征摘要】
1.一种铁基高温合金薄壁弧形管的成型方法，薄壁弧形管为圆环弧形管(1)，D为圆环弧形管的内径、d为圆环弧形管的外径、t为圆环弧形管的壁厚、R为圆环弧形管的中心半径、θ为圆环弧形管的圆心角，60°...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩庆波，卢启辉，徐明亮，初敬生，余天雄，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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