本发明专利技术提供一种基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法，将燃烧室筒体进行分解后，对内衬进行再加工。首先，加工出与内衬表面的沿轴向分布的各环槽、及相适应的环槽补偿环；并加工出与点火器安装部位相适应的点火器处补偿环。并且将外壳分为三瓣。待上述操作完成后，将环槽补偿环以及点火器处补偿环装配并焊接在内衬上，以形成内衬组件；然后将分瓣的外壳与内衬组件一起进行热校形；由于环槽补偿环会使内衬组件的尺寸变大，为了补偿焊缝缺失，通过配合补偿块以及氩弧焊与真空钎焊结合的方式将外壳与内衬组件焊接在一起。装配上环槽补偿环以及点火器处补偿环之后，对内衬组件的强度及可靠性具有很好地提升，再焊接上先前拆解下来的其他部件，以完成燃烧室筒体整体的装配。以完成燃烧室筒体整体的装配。以完成燃烧室筒体整体的装配。
【技术实现步骤摘要】
一种基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法
[0001]本专利技术属于精密加工
，涉及一种基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法。
技术介绍
[0002]在航空航天领域中，燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧生成高温燃气的装置，是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。活塞到达上止点后其顶部与汽缸盖之间的空间，燃料即在此室燃烧。它是燃气涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机的重要部件。
[0003]但是现有技术中，存在燃烧室筒体在返修及新制过程中出现内衬母材的渗漏，以致无法达到设计的5MPa压力试验要求的问题，一般在3MPa～4.5MPa时就会出现鼓包的情况。
技术实现思路
[0004]本专利技术在于提供一种基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法，以解决现有技术中存在燃烧室筒体在返修及新制过程中出现内衬母材的渗漏的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法，包括以下步骤，1）将外壳上的进水管、出水管以及第一水环、第二水环取掉，然后车加工掉内衬、及所述外壳与内衬两端面之间的压环槽中的端面补偿环，保留外壳，并打磨取掉进水法兰和出水法兰，最后精镗所述外壳上点火器安装孔，再沿周向将所述外壳等分为三瓣；2）重新用料卷制为筒状件后，上镗铣床粗钻出贯穿所述筒状件长度的通孔，然后在所述筒状件的两端分别车加工出台阶孔，再在两端安装夹头然后精车外形面以及环槽，最后铣加工所述环槽之间壁的外型弧面，即制得内衬；在板料上线切割加工出内孔和外圆，然后经过抛光处理，即制得端面补偿环；将毛料先铣加工成不同长度的条形，然后在真空退火后卷为圆弧形，即制得环槽补偿环；在毛料上车加工出内孔和外圆，然后线切割出与所述内衬上点火器处外形面相适应的弧面，即制得点火器处补偿环；其中，不同长度的条形分别与所述内衬上不同位置处的环形槽相适应；3）以两个所述环槽补偿环为一组，沿所述内衬的轴向逐圈装配到所述内衬上相应的环槽中，并将所述点火器处补偿环装配到所述内衬上的点火器安装位置处，以得到内衬组件；然后将所述内衬组件入炉真空钎焊，并在真空钎焊完成后对所述内衬组件进行精加工，再铣加工与所述点火器安装孔相配合的点火器处凸台；4）将分瓣外壳连同内衬组件一起入炉进行热校形，以保证所述分瓣外壳与内衬组件贴合；热校形完成后，利用氩弧焊焊接所述分瓣外壳之间的焊缝、再利用真空钎焊焊接所述分瓣外壳并加固点火器处氩弧焊焊缝；焊接完成后，通过车加工来精修所述外壳的外圆，然后将所述进水法兰、出水法兰装配在外壳上并通过氩弧焊焊接在一起；最后将所述点火器安装座通过氩弧焊焊接在所述外壳上，得到组合件；
5）先精车加工所述组合件的内形面及压环槽，再装配上所述端面补偿环后，一并入炉进行真空钎焊；6）利用氩弧焊将进水管、出水管以及第一水环、第二水环焊接到外壳上对应位置处，即得到返修后的燃烧室筒体；然后对所述返修后的燃烧室筒体进行5MPa压力试验，若通过试验则返修结束，若未通过则进行上述操作直至通过。
[0006]所述步骤1）的具体操作为：通过钳加工沿氩弧焊缝切掉所述外壳上的进水管及出水管、然后通过打磨拆卸所述第一水环、第二水环，在拆卸过程中避免磕碰以对所述进水法兰、出水法兰造成损伤；然后通过车加工取出所述外壳，在车加工时需要确保所述外壳的壁厚不小于4mm；再通过钳加工打磨拆卸所述进水法兰和出水法兰，并在所述进水法兰、出水法兰的焊缝处进行倒角处理；最后以V型垫块支撑，精镗所述外壳上点火器位置处的安装孔，然后沿三条氩弧焊缝将所述外壳分三瓣，即得所述分瓣外壳。
[0007]所述步骤2）中真空退火的具体操作为：将所述不同长度的条形平放在工作台上，并装进真空炉内，加热至550℃，然后充气冷却至65℃出炉。
[0008]所述步骤3）中对所述内衬组件的外形进行精加工的具体操作为：先对所述内衬组件的外圆进行精车处理，再将所述内衬组件置于加工中心上以对两处所述点火器处凸台之间壁的外型弧面进行铣加工。
[0009]所述步骤4）中热校形完成后的具体操作为：在所述分瓣外壳的内壁预置粘带钎料后，然后用束带将所述分瓣外壳箍紧在内衬组件上并调整其之间的三处焊接剖口间隙均匀；在三处所述焊接剖口中装配补偿块来补偿焊缝缺失，然后通过氩弧焊以分段打底、分段施焊的方式焊接三条分瓣焊缝；对焊缝不饱满处再次涂注钎料，入炉真空钎焊；焊接完成后的具体操作为：先利用车加工精修与所述进水法兰、出水法兰配合的所述外壳的外圆，然后在外壳的上端装配进水法兰、下端装配出水法兰并通过点焊固定；其中，利用定位柱将进水法兰和出水法兰之间拉紧，然后满焊；最后在点火器安装座上预置钎料，并通过氩弧焊将所述点火器安装座焊接在所述外壳上，得到组合件。
[0010]所述步骤3）、步骤4）及步骤5）中真空钎焊的具体操作为：将装配好的工件连同工装一并送入真空炉中，加热至1000℃～1050℃，分压120～150Pa，保温60min，冷却到700℃，关分压，真空冷却至600℃，随炉冷却到65℃出炉。
[0011]所述步骤5）中的真空钎焊完成后，通过密封试验检查焊缝密实性，若检查合格则进行下一步骤，若不合格则进行补钎并再次进行密封实验直至合格。
[0012]所述步骤4）及步骤6）中氩弧焊的操作参数为：选用Ф2的304不锈钢焊丝，在220V的焊接电压、100A～120A的焊接电流下，通入10L/min～15L/min的气流的焊接条件下进行氩弧焊焊接。
[0013]所述步骤6）中的压力试验具体操作为：在试验介质为纯净水、压力为5MPa、时间为10min的条件下，对所述返修后的燃烧室筒体进行压力试验，要求所述返修后的燃烧室筒体无变形、无渗漏。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过将燃烧室筒体分解为内衬、外壳以及进水法兰、出水法兰、进水管、出
水管、第一水环、第二水环等部件。然后根据内衬表面的沿轴向分布的各环槽，加工出相适应的环槽补偿环；并且，并加工出与点火器安装部位相适应的点火器处补偿环。与此同时，将外壳分为三瓣。待上述操作完成后，将环槽补偿环以及点火器处补偿环装配并焊接在内衬上，以形成内衬组件；然后将分瓣的外壳与内衬组件一起进行热校形；由于环槽补偿环会使内衬组件的尺寸变大，所以为了补偿焊缝缺失，通过配合补偿块以及氩弧焊与真空钎焊结合的方式将外壳与内衬组件焊接在一起。装配上环槽补偿环以及点火器处补偿环之后，对内衬组件的强度以及可靠性起到了很好的提升作用，再焊接上进水法兰、出水法兰、点火器安装座，以及进水管、出水管、第一水环、第二水环等部件，以完成燃烧室筒体整体的装配。以环槽补偿环、点火器处补偿环形成对内衬部位以及点火器部位的补偿结构，最后通过压力试验来进行产品性能验证，得出在5MPa的压力下，经本专利技术通过补偿结构返修后的燃烧室筒体产品在30min以内无渗漏鼓包的问题出现，即本专利技术提供的返修方法操作可行、效果。
附图说明
[0015]图1为本专利技术提供的一种基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法的流程示意图；图2为本专利技术中返修前的燃烧室筒体的结构示意图；图3为图2的A<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法，其特征在于，包括以下步骤，1）将外壳上的进水管、出水管以及第一水环、第二水环取掉，然后车加工掉内衬、及所述外壳与内衬两端面之间的压环槽中的端面补偿环，保留外壳，并打磨取掉进水法兰和出水法兰，最后精镗所述外壳上点火器安装孔，再沿周向将所述外壳等分为三瓣；2）重新用料卷制为筒状件后，上镗铣床粗钻出贯穿所述筒状件长度的通孔，然后在所述筒状件的两端分别车加工出台阶孔，再在两端安装夹头然后精车外形面以及环槽，最后铣加工所述环槽之间壁的外型弧面，即制得内衬；在板料上线切割加工出内孔和外圆，然后经过抛光处理，即制得端面补偿环；将毛料先铣加工成不同长度的条形，然后在真空退火后卷为圆弧形，即制得环槽补偿环；在毛料上车加工出内孔和外圆，然后线切割出与所述内衬上点火器处外形面相适应的弧面，即制得点火器处补偿环；其中，不同长度的条形分别与所述内衬上不同位置处的环形槽相适应；3）以两个所述环槽补偿环为一组，沿所述内衬的轴向逐圈装配到所述内衬上相应的环槽中，并将所述点火器处补偿环装配到所述内衬上的点火器安装位置处，以得到内衬组件；然后将所述内衬组件入炉真空钎焊，并在真空钎焊完成后对所述内衬组件进行精加工，再铣加工与所述点火器安装孔相配合的点火器处凸台；4）将分瓣外壳连同内衬组件一起入炉进行热校形，以保证所述分瓣外壳与内衬组件贴合；热校形完成后，利用氩弧焊焊接所述分瓣外壳之间的焊缝、再利用真空钎焊焊接所述分瓣外壳并加固点火器处氩弧焊焊缝；焊接完成后，通过车加工来精修所述外壳的外圆，然后将所述进水法兰、出水法兰装配在外壳上并通过氩弧焊焊接在一起；最后将所述点火器安装座通过氩弧焊焊接在所述外壳上，得到组合件；5）先精车加工所述组合件的内形面及压环槽，再装配上所述端面补偿环后，一并入炉进行真空钎焊；6）利用氩弧焊将进水管、出水管以及第一水环、第二水环焊接到外壳上对应位置处，即得到返修后的燃烧室筒体；然后对所述返修后的燃烧室筒体进行5MPa压力试验，若通过试验则返修结束，若未通过则进行上述操作直至通过。2.根据权利要求1所述的基于补偿结构的燃烧室筒体返修方法，其特征在于，所述步骤1）的具体操作为：通过钳加工沿氩弧焊缝切掉所述外壳上的进水管及出水管、然后通过打磨拆卸所述第一水环、第二水环，在拆卸过程中避免磕碰以对所述进水法兰、出水法兰造成损伤；然后通过车加工取出所述外壳，在车加工时需要确保所述外壳的壁厚不小于4mm；再通过钳加工打磨拆卸所述进水法兰和出水法兰，并在所述进水法兰、出水法兰的焊缝处进行倒角处理；最后以V型垫块支撑，精镗所述外壳上点火器位置处的安装孔，然后...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉小岗，刘洋，任军，王凯，王程成，
申请(专利权)人：西安远航真空钎焊技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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