一种自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，属于飞行器热防护技术领域。所述制造方法根据前缘构件的模型结构特点，进行切片处理，获得增材制造样件模型；再根据前缘构件模型进行粉末床增材制造，并控制工艺参数和扫描策略，制得毛坯；对毛坯进行热处理，去除增材过程中产生的残余应力；利用飞秒激光在加工后毛坯的表面上进行打孔，制得前缘构件；所得前缘构件为三层三流道结构，从内到外依次为内部致密层、中间多孔材料层和表面发汗结构层，并且三层结构分别含有常规分形流道、三维空隙流道和微尺度发汗流道，实现了自驱动热防护，冷却效率较高；而且具有良好的高温力学性能和抗疲劳性能，使得飞行器能够往返使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及飞行器热防护，尤其涉及一种自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法。

技术介绍

1、超高声速飞行器在超音速飞行过程中由于空气摩擦在头锥、翼缘等位置会产生巨大的气动热，最高可能需要承受超过10mw/m2的极端热流密度，对超高声速飞行器安全飞行带了极大的挑战。为了使飞行器达到长时间、重复使用的目的，必须采取非烧蚀的热防护方法来保证飞行器前缘的安全可靠。

2、自抽吸发汗冷却是一种高效且极具应用潜力的前缘主动冷却热防护方法。其作用机理是：冷却介质在毛细力驱动下通过多级流道结构发生输运、换热、相变等过程，并在构件表面形成一层气膜保护层，隔绝空气与构件间摩擦产生的超高温热流。发汗冷却热防护方案主要有两个优势：1)具有更强的冷却能力，主要原因是一般选择比热容较大的液体(如水)作为冷却介质，其相变过程中可以吸收更多的热量；2)发汗冷却热防护采用类似于树叶的多级输运流道，能够在毛细力作用下自主实现冷却介质运输，不需要附加动力装置，进一步起到减重的目的。然而在实际使用过程中发汗式主动冷却热防护方案并没有达到理想的效果，相关研究发现：导致热防护效果降低的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，所述S1之前还包括S0：粉末预处理，对原材料进行真空低温烘干处理。

3.根据权利要求2所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，在步骤S0中，烘干后原材料的流动性为5～18s/50g。

4.根据权利要求1所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，在步骤S2中，增材制造包括以下步骤，

5.根据权利要求4所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，在步骤S2...

【技术特征摘要】

1.一种自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，所述s1之前还包括s0：粉末预处理，对原材料进行真空低温烘干处理。

3.根据权利要求2所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，在步骤s0中，烘干后原材料的流动性为5～18s/50g。

4.根据权利要求1所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，在步骤s2中，增材制造包括以下步骤，

5.根据权利要求4所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构件的制造方法，其特征在于，在步骤s22中，所述增材制造为电子束选区增材，在制备内部致密层和表面发汗结构层时，电子束选区熔化的束流为15-40ma，扫描速度为0.5-5mm/s，粉末厚度为40-60μm，搭接间距为70-125μm；

6.根据权利要求4所述自抽吸发汗式主动冷却前缘构...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海龙，王志敏，车磊，赵文正，李鹏，何智，苏胜伟，秦中环，
申请(专利权)人：北京航星机器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：