航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管及生产工艺制造技术

本发明专利技术属于航天用高温合金毛细管制造领域，特别涉及一种航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管及生产工艺。其化学成分包括：C≤0.08％；Si≤0.35％；Mn≤0.35％；P≤0.015％；S≤0.015％；Cr为17

【技术实现步骤摘要】
航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管及生产工艺


[0001]本专利技术属于航天用高温合金毛细管制造领域，特别涉及一种航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管及生产工艺。

技术介绍

[0002]高温合金毛细管是强预冷发动机换热系统的核心构件，其外径为毫米级别，壁厚为微米级别，能够保证换热器在0.05s的瞬间将5马赫的来流由1000℃冷却至100℃，具有超强耐压、超高耐热、超高精度、超轻量化、极端尺寸和高可靠性等特性，对于降低发动机的进口气流温度，缓解各工作部件的热环境，实现水平起降高超声速飞行具有重要意义，因此市场存在极大需求，高温高压的工况以及高换热效率的使用需求对高温合金毛细管的跨尺度制造技术提出了极高的要求。
[0003]随着航空、火箭、地面燃气轮机的发展，发动机涡轮进口温度不断提高，新型发动机的燃烧室、涡轮导向叶片和工作叶片、涡轮与压气机盘等零件对高温合金的工作温度也提出了更多的要求，现在镍基高温合金已经被广泛的应用在航空航天、涡轮盘和飞机发动机的制造上。高温合金已经成为航天高科技材料中的优先改进和发展方向，高温下的应用材料在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于航天发动机换热器的高温合金毛细管，其特征在于：按质量含量计，该高温合金毛细管的化学成分包括：C≤0.08％；Si≤0.35％；Mn≤0.35％；P≤0.015％；S≤0.015％；Cr为17
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21％；Ni为50
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55％；Ti为0.65
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1.15％；Al为0.2
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0.8％；Cu≤0.3％；Co≤1.0％；Mg≤1.0％；Mo为2.8
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3.3％；Nb为4.75
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5.5％；N≤0.01％；H≤0.001％；O≤0.002％；B≤0.006％，其余为Fe及其它不可避免的杂质；所述高温合金毛细管成品，其中：力学性能：抗拉强度≥1300MPa，屈服强度≥1100MPa；组织：晶粒度≥7.0级，B类一次碳化物2.0级；尺寸公差：外径1.0mm，公差为
±
0.02mm；壁厚0.05mm，公差为
±
0.01mm；长度945mm，长度公差：
±
5mm。2.如权利要求1所述的用于航天发动机换热器的高温合金毛细管的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：S1、选料：选择高温合金棒坯作为加工原料，其晶粒度：7级，表面不得有缩孔、缩孔痕迹、空洞、裂纹、夹渣、针孔，B类一次碳化物：2.0；S2、穿孔：将直棒坯切成定尺，然后穿孔，获得一定规格的管材；S3、规整：将管材规格规整至一致；S4、修磨：管材内壁用深孔镗床进行两道加工；S5、粗轧：对修磨后的管材进行7道次轧制，延伸系数控制在1.4
‑
1.8之间，每道次变形率在25％—40％之间，轧辊尺寸与每道次半成品外径保持一致，芯棒尺寸与每道次半成品内径保持一致，车速控制在60
‑
70次/min之间，送进量控制在1.5
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3mm之间；S6、中间拉拔：该步骤为空芯拉拔，空拔4道次，每道次变形率在5％—20％之间，拉拔模尺寸与每道次半成品外径保持一致，拔制速度控制在10M/min；S7、精轧：轧制6道次，每道次变形率在30％—40％之间，轧辊尺寸与每道次半成品外径保持一致，芯棒尺寸与每道次半成品内径保持一致，车速控制在50
‑
60次/min之间，送进量控制在1
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1.5mm之间；S8、减壁拉拔：拉拔3道次，每道次变形率在25％—40％之间，拉拔模尺寸与每道次半成品外径保持一致，拔制速度控制在5M/min；S9、成品拉拔：空拔3道次，每道次变形率在10％—40％之间，拉拔模尺寸与每道次半成品外径保持一致，拔制速度控制在5
‑
10M/min；上述半成品冷加工每道次后均需进行热处理，其中，中间处理温度为1040
±
10℃，走带速度20
‑
25m/min；成品前道次固溶处理温度选择990
±
10℃，走带速度22
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25min；最后一道空拔后获得成品。3.如权利要求2所述的用于航天发动机换热器的高温合金毛细管的生产工艺，其特征在于，所述粗轧步骤分为以下7个道次：第一道次：变形率：29.84
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36.32％；延伸系数：1.43
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1.57；减径量：1
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2.8mm；减壁量：3
‑
4mm；第二道次：变形率：31.12
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40.23％；延伸系数：1.45
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1.67；减径量：3
‑
4mm；减壁量：0.5
‑
1mm；
第三道次：变形率：30.30
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32.21％；延伸系数：1.43
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1.48；减径量：2
‑
4mm；减壁量：0.3
‑
0.6mm；第四道次：变形率：38.30
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38.70％；延伸系数：1.51
‑
1.63；减径量：6
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9mm；减壁量：0
‑
0.3mm；第五道次：变形率：28.74
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34.81％；延伸系数：1.40
‑
1.53；减径量：1
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3mm；减壁量：0.1
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0.4mm；第六道次：变形率：30.94
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35.13％；延伸系数：1.45
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1.54；减径量：1
‑
1.4mm；减壁量：
‑
0.2
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0.3mm；第七道次：变形率：28.49
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36.52％；延伸系数：1.40
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【专利技术属性】
技术研发人员：魏玉明，庾素娟，魏会健，刘方林，王天，刘震朋，张泽，王静怡，
申请(专利权)人：天津冶金集团天材科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：