一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金制造技术

本发明专利技术公开了一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金，高温铜合金由加强筋形成的三维空间结构与包裹在所述三维空间结构外部形成表面层的铜基合金组成，高温铜合金的制备方法为：S1、将三个圆环状加强筋与八个圆棒状加强筋焊接成所述三维空间结构；S2、在呈三维空间结构的加强筋表面涂覆涂层，S3、将步骤S2所得的有涂层的加强筋放入浇铸模具中，用熔融的铜基合金作为浇铸材料，在保护气氛下对加强筋进行浇铸；S4、将步骤S3浇铸后的铜基合金随炉冷却，冷却到495～505℃保温1.5～2.5h后继续随炉冷却，直至冷却到室温后取出进行机加工得到高温铜合金；本发明专利技术所制备的高温铜合金的高温强度与服役温度明显提高。温强度与服役温度明显提高。温强度与服役温度明显提高。

【技术实现步骤摘要】
一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金


[0001]本专利技术涉及合金内衬
，具体是涉及一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金。

技术介绍

[0002]液氢液氧发动机作为运载火箭的动力部件正在获得广泛的应用，这种液体火箭发动机燃烧室内壁经受高温高压、高速气流的作用，承受由于压力载荷和内壁两侧温度梯度引起的很高的热应力。发动机燃烧室是保证火箭正常运行的核心部件，工作条件非常恶劣。如果发动机在使用过程中超温，就会引起承热部件出现过热、过烧现象，导致材料内部结构晶粒粗大或晶粒边界出现氧化或熔化，进而引起材料的塑性、冲击韧度、疲劳性能、断裂韧度及抗腐蚀能力大大下降，引起热端部分的烧蚀、裂纹、断裂故障，因此提高燃烧室内衬材料的高温强度显得尤为重要。
[0003]铜基合金及铜基复合材料之所以能够用于制作液体火箭发动机部件的内衬材料，是因为它具有比其它工程材料更高的热导率。燃烧室内侧暴漏在燃气中，温度高达数千度，巨大的热流要通过燃烧室内壁传导出去。
[0004]采用高导热材料是显著降低内壁温度及其梯度、提高寿命的有效途径。然而尽管纯铜具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金，其特征在于，所述高温铜合金由加强筋(1)形成的三维空间结构与包裹在所述三维空间结构外部形成表面层的铜基合金(2)组成，所述三维空间结构为三个圆环状加强筋(11)与八个圆棒状加强筋(12)焊接组成的上部为空心圆筒、下部为空心圆台的三维空间结构；所述高温铜合金的制备方法为：S1、将三个圆环状加强筋(11)与八个圆棒状加强筋(12)焊接成所述三维空间结构；S2、在步骤S1所得的呈三维空间结构的加强筋(1)表面涂覆涂层；S3、将步骤S2所得的有涂层的加强筋(1)放入浇铸模具中，用熔融的铜基合金(2)作为浇铸材料，在保护气氛下对三维空间结构进行浇铸，所述熔融的铜基合金(2)呈液态且温度＞1100℃；S4、将步骤S3浇铸后的铜基合金(2)随炉冷却，冷却到495～505℃保温1.5～2.5h后继续随炉冷却，直至冷却到室温后取出进行机加工得到高温铜合金。2.如权利要求1所述的一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金，其特征在于，所述加强筋(1)的材料为镍基合金、钴基合金、钼基合金中的任意一种。3.如权利要求1所述的一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金，其特征在于，步骤S3中，保护气氛为纯度＞99.9％的氮气。4.如权利要求1所述的一种火箭发动机燃烧室内衬用的高温铜合金，其特征在于，所述涂层为氮化钛、氮化铝、碳化钛中的任意一种陶瓷涂层。5.如权利要求1所述的一种火箭发动机燃烧室内...

【专利技术属性】
技术研发人员：庾高峰，薛雨杰，马明月，张航，王文斌，
申请(专利权)人：陕西斯瑞新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：