一种异种金属的燃烧室结构的加工方法及燃烧室技术

本发明专利技术公开了一种异种金属的燃烧室结构的加工方法及燃烧室。加工方法包含：沿燃烧室外壁周向内表面均匀设有多个第一开槽，沿燃烧室内壁周向外表面设有多个第二开槽；使燃烧室内壁从所述燃烧室外壁一端且沿燃烧室外壁轴向方向进入燃烧室外壁内部到达预定位置，并使燃烧室内壁与燃烧室外壁配合端面对齐；使连接部从燃烧室外壁和燃烧室内壁的外侧进入第一开槽和所述第二开槽形成的空间，从而所述连接部沿所述燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合所述第一开槽和所述第二开槽内侧，以使所述燃烧室外壁与所述燃烧室内壁连接。本申请的燃烧室加工方法设计合理，便于操作，降低了对异种金属的焊接要求，使得整个燃烧室结构稳定，可以提高生产效率。以提高生产效率。以提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种异种金属的燃烧室结构的加工方法及燃烧室


[0001]本专利技术涉及液体火箭领域，特别涉及一种异种金属的燃烧室结构的加工方法及燃烧室。

技术介绍

[0002]航天器发动机技术随着航天行业的发展得到了快速升级。作为发动机的主要部件，液体火箭发动机的燃烧室、换热器是完成推进剂能量转化和产生推力作用的关键部件。而燃烧室、换热器分别由内壁、外壁构成，通常需要将带有沟槽的内壁与外壁连接起来，进行承压，并通过沟槽进行介质的流通。
[0003]在内壁与外壁连接时，为了兼顾热传导、强度、重量等因素，在燃烧室设计时，通常采用内壁是铜
‑
外壁是钢、钛等材料的结构设计，以满足热防护、增加强度及降低重量等需求。传统的加工方式为在内壁外侧加工出凸肋，通过钎焊、扩散焊的方式进行内壁与外壁的连接。由于铜与钛在高温下会发生器剧烈的溶蚀、某些钛合金(如TA15、TC4等)之间焊接性较差，进而增加了内壁、外壁焊接的难度，影响燃烧室的生产效率。
[0004]因此，怎样提供一种异种金属的燃烧室结构的加工方法，具有设计合理，便于操作，使得整个燃烧室结构稳定，可以提高生产效率，是目前所要解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种异种金属的燃烧室结构及燃烧室，具有设计合理，便于操作，使得整个燃烧室结构稳定，可以提高生产效率等优点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种异种金属的燃烧室结构的加工方法，包括：
[0008]S1：提供燃烧室外壁、燃烧室内壁和连接部；
[0009]其中，沿所述燃烧室外壁周向内表面均匀设有多个第一开槽，沿所述燃烧室内壁周向外表面设有分别与所述多个第一开槽匹配设置的多个第二开槽；
[0010]S2：使所述燃烧室内壁从所述燃烧室外壁一端且沿所述燃烧室外壁轴向方向进入所述燃烧室外壁内部到达预定位置，并使所述燃烧室内壁与所述燃烧室外壁配合端面对齐；
[0011]S3:若所述燃烧室外壁的多个第一开槽与所述燃烧室内壁的多个第二开槽不对应，则通过周向地旋转所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁，使所述第一开槽与所述第二开槽相对侧的开槽部位一一对应；
[0012]S4：沿所述燃烧室外壁轴向方向，使所述连接部从所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁的外侧进入所述第一开槽和所述第二开槽形成的空间，从而所述连接部沿所述燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合所述第一开槽和所述第二开槽内侧，以使所述燃烧室外壁与所述燃烧室内壁连接；其中所述连接部在所述燃烧室内壁和所述燃烧室外壁之间形成位于燃烧室内壁和燃烧室外壁之间的凸肋，从而在所述燃烧室内壁和所述燃烧室外壁之间，相
邻的所述连接部之间形成供液体和/或气体介质流通的冷却通道；以及
[0013]S5:焊接位于所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁端部的所述连接部与所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁。
[0014]进一步的，使所述连接部进入所述第一开槽和所述第二开槽形成的空间以使所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁连接包括：沿所述燃烧室外壁周向方向每隔2/3π弧度的部位，使用三个所述连接部从所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁的外侧进入所述第一开槽和所述第二开槽，直至所述连接部沿所述燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合所述第一开槽和所述第二开槽内侧，从而三个所述连接部初步对所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁进行限位；向剩余彼此对应的所述第一开槽和所述第二开槽内填充所述连接部；以及焊接位于所述燃烧室外壁两端的所述连接部与所述燃烧室外壁。
[0015]进一步的，所述燃烧室外壁包含一体成型设计的外筒体和外锥部，所述外锥部的大端部与所述外筒体一端连接，所述外锥部的小端部位于远离所述外筒体一侧，且在所述外筒体和所述外锥部的过渡部位形成第一弯弧结构；所述燃烧室内壁包含一体成型设计的内筒体和内锥部，所述内锥部的大端部与所述内筒体一端连接，所述内锥部的小端部位于远离所述内筒体一侧，且在所述内筒体和所述内锥部的过渡部位形成第二弯弧结构。
[0016]进一步的，所述连接部包括配合所述内筒体与所述外筒体部分的第一长条肋、配合所述内筒体与所述内锥部以及所述外筒体与所述外锥部的过渡部位的圆形肋和配合所述内锥部与所述外锥体的第二长条肋。
[0017]进一步的，该加工方法包括：沿所述燃烧室外壁周向方向每隔2/3π弧度的部位，使用三个所述第一长条肋从所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁一端的外侧进入所述第一开槽和所述第二开槽，直至所述第一长条肋沿所述燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合所述第一开槽和所述第二开槽内侧，从而三个所述第一长条肋初步对所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁进行限位；向剩余彼此对应的所述第一开槽和所述第二开槽内填充所述第一长条肋；使所述圆形肋从所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁另一端的外侧进入所述第一开槽和所述第二开槽，直至所述圆形肋沿所述燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合所述第一开槽和所述第二开槽内侧，继续向所述第一开槽和所述第二开槽内填充所述圆形肋，从而所述第一弯弧结构与所述第二弯弧之间的第一开槽和所述第二开槽被所述圆形肋填满；通过该端继续向所述内锥部与所述外锥体上的所述第一开槽和所述第二开槽内填充第二长条肋，直至该端的所述第一开槽和所述第二开槽被填充满；分别焊接位于所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁两端的所述第一长条肋、所述第二长条肋与相应端的所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁。
[0018]进一步的，向剩余彼此对应的所述第一开槽和所述第二开槽内填满所述第一长条肋之后，还包括：在所述第一长条肋位于所述燃烧室外壁的端面位置，通过固定件将所述第一长条肋固定在所述燃烧室外壁与所述燃烧室内壁之间的空间内，以避免所述第一长条肋从所述第一开槽和所述第二开槽之中脱落。
[0019]进一步的，通过固定件将所述第一长条肋固定在所述燃烧室外壁与所述燃烧室内壁之间的空间内，还包括：将所述固定件一侧表面与所述燃烧室外壁端面相互贴紧，所述燃烧室外壁靠近所述固定件的一端沿所述燃烧室外壁周向方向选取多个焊接点用于所述固定件与所述燃烧室外壁的焊接连接。
[0020]进一步的，将位于所述燃烧室外壁两端的所述第一长条肋、所述第二长条肋分别与所述燃烧室外壁通过焊接固定还包括：使用激光焊沿所述燃烧室外壁周向表面分别将位于所述燃烧室外壁两端的所述第一长条肋、所述第二长条肋与所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁焊接固定。
[0021]本专利技术还提供一种燃烧室，采用上述任一项的的异种金属的燃烧室结构的加工方法制备。
[0022]与现有技术相比，本专利技术实施例的有益效果至少是如下之一：
[0023](1)该异种金属的燃烧室结构的加工方法，连接部从燃烧室外壁和燃烧室内壁的外侧进入第一开槽和第二开槽形成的空间，从而连接部沿燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合第一开槽和第二开槽内侧，以使燃烧室外壁与燃烧室内壁连接。整个连接过程可以减少焊接，从而减少因焊接产生的大量热量使得燃烧室外壁与燃烧室内壁连接不牢固的缺点，进而使得燃烧室外壁和燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异种金属的燃烧室结构的加工方法，其特征在于,包括：S1：提供燃烧室外壁、燃烧室内壁和连接部；其中，沿所述燃烧室外壁周向内表面均匀设有多个第一开槽，沿所述燃烧室内壁周向外表面设有分别与所述多个第一开槽匹配设置的多个第二开槽；S2：使所述燃烧室内壁从所述燃烧室外壁一端且沿所述燃烧室外壁轴向方向进入所述燃烧室外壁内部到达预定位置，并使所述燃烧室内壁与所述燃烧室外壁配合端面对齐；S3:若所述燃烧室外壁的多个第一开槽与所述燃烧室内壁的多个第二开槽不对应，则通过周向地旋转所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁，使所述第一开槽与所述第二开槽相对侧的开槽部位一一对应；S4：沿所述燃烧室外壁轴向方向，使所述连接部从所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁的外侧进入所述第一开槽和所述第二开槽形成的空间，从而所述连接部沿所述燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合所述第一开槽和所述第二开槽内侧，以使所述燃烧室外壁与所述燃烧室内壁连接；其中所述连接部在所述燃烧室内壁和所述燃烧室外壁之间形成位于燃烧室内壁和燃烧室外壁之间的凸肋，从而在所述燃烧室内壁和所述燃烧室外壁之间，相邻的所述连接部之间形成供液体和/或气体介质流通的冷却通道；以及S5:焊接位于所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁端部的所述连接部与所述燃烧室外壁和/或所述燃烧室内壁。2.根据权利要求1所述的异种金属的燃烧室结构的加工方法，其特征在于,使所述连接部进入所述第一开槽和所述第二开槽形成的空间以使所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁连接包括：沿所述燃烧室外壁周向方向每隔2/3π弧度的部位，使用三个所述连接部从所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁的外侧进入所述第一开槽和所述第二开槽，直至所述连接部沿所述燃烧室外壁径向方向的两端分别卡合所述第一开槽和所述第二开槽内侧，从而三个所述连接部初步对所述燃烧室外壁和所述燃烧室内壁进行限位；向剩余彼此对应的所述第一开槽和所述第二开槽内填充所述连接部；以及焊接位于所述燃烧室外壁两端的所述连接部与所述燃烧室外壁。3.根据权利要求1所述的异种金属的燃烧室结构的加工方法，其特征在于,所述燃烧室外壁包含一体成型设计的外筒体和外锥部，所述外锥部的大端部与所述外筒体一端连接，所述外锥部的小端部位于远离所述外筒体一侧，且在所述外筒体和所述外锥部的过渡部位形成第一弯弧结构；所述燃烧室内壁包含一体成型设计的内筒体和内锥部，所述内锥部的大端部与所述内筒体一端连接，所述内锥部的小端部位于远离所述内筒体一侧，且在所述内筒体和所述内锥部的过渡部位形成第二弯弧结构。4.根据权利要求3所述的异种金属的燃烧室结构的加工方法，其特征在于,所述连接部包括配合所述内筒体与所述外筒体...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞康，宣智超，韩建业，
申请(专利权)人：蓝箭航天空间科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：