【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体火箭发动机壳体成型，具体地指一种纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法。
技术介绍
1、复合材料具有比强度比模量高、可设计性强、抗疲劳性能好、耐腐蚀性能优越以及便于大面积整体成型等显著优点，显示出比传统钢、铝合金结构材料更优越的综合性能。因此，固体火箭发动机燃烧室壳体所用材料已逐渐由钢壳体向碳纤维缠绕复合材料壳体发展。内绝热层材料作为固体火箭发动机燃烧室的保护层，具有耐高温烧蚀，抗高速热流冲刷及良好的力学性能，防止高温、高压燃气降低壳体强度和危及其结构完整性，对其燃烧室壳体起隔热和热防护作用，是保证火箭发动机正常工作的关键组成部分。
2、在纤维缠绕发动机生产过程中，绝热层的成型质量与芯模质量息息相关，芯模表面的裂纹或者脱模过程中的磕碰会导致绝热层产生凹坑、缺肉等缺陷，尤其在大直径或大长径比缠绕壳体生产过程中，芯模挠度变形大，芯模表面极易产生裂纹。
3、目前针对绝热层的修补方法主要有热粘修补和冷粘修补两种方法。热粘修补采用三元乙丙橡胶生片进行修补，在一定温度和压力下使橡胶生片硫化并与壳体绝热层粘接在一起，该方法粘接强度高，但需将绝热层加热至150℃的高温，会影响纤维缠绕发动机壳体的强度，所以不适用于纤维缠绕发动机壳体的修补。
4、冷粘修补是采用三元乙丙橡胶熟片进行修补，采用室温或中温固化胶粘剂将绝热层熟片粘贴在有缺陷的区域，然后在室温或中温条件下固化。该方法修补温度低，不会影响壳体强度，但修补时需将凹坑打磨成平缓过渡的状态，因此不适用于深度2mm以上的缺陷。尤其在壳体前后封头开口
5、因此，基于现有技术中冷粘修补不适用于较深缺陷，且尺寸保证难度大的问题，亟需进一步研究适合纤维缠绕发动机壳体的绝热层缺陷修补方法。
技术实现思路
1、为克服上述技术的不足，本专利技术提供一种纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，既能避免热粘修补导致壳体变形的风险，还可以解决冷粘修补无法修补较深缺陷的问题，同时还可以保证绝热层尺寸。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，包括以下步骤：1)缺陷区域表面处理；2)胶粘剂涂刷；3)修补材料配制；4)缺陷修补；5)室温固化；6)修整；
4、所述修补材料采用室温硫化硅橡胶绝热材料。
5、优选地，所述纤维缠绕发动机壳体绝热层材料为三元乙丙橡胶或丁腈橡胶。
6、优选地，所述步骤1)中，表面处理包括采用60-80目粗砂纸打磨缺陷区域，将缺陷区域表面磨毛，然后擦拭干净；所述缺陷区域包括缺陷及距离其边缘10-20mm范围内区域。
7、优选地，所述打磨过程根据缺陷情况不同包括：
8、当缺陷为缺肉缺陷，且其深度不大于2mm时，仅将缺陷区域磨毛；
9、当缺陷为缺肉缺陷，且其深度大于2mm时，先将缺陷的边缘打磨成角度不大于60°的斜坡，然后使用粗砂纸打磨；
10、当缺陷为裂纹缺陷时，先将缺陷修整成斜坡角度不大于60°的“v”字型，然后使用粗砂纸打磨。
11、优选地，所述擦拭采用的溶剂为乙酸乙酯或无水乙醇。
12、优选地，所述步骤2)中，胶粘剂采用室温固化环氧树脂胶粘剂。
13、优选地，所述步骤4)包括在缺陷区域内刮涂修补材料，刮涂至高于设计尺寸1-3mm，保证留有固化收缩和修整余量；单次刮涂厚度不超过0.5mm，每次刮涂后，晾置30-60min再进行下次刮涂；刮涂过程中，缺陷区域所处环境的温度为10-35℃，相对湿度为30-70％。
14、优选地，所述步骤5)中，控制固化过程中的固化环境的温度为10-35℃，相对湿度为30-70％，固化时间不少于12h；固化完成后，修补区域邵a硬度不低于60。
15、优选地，所述步骤6)中采用200目以上细砂纸打磨，且当缺陷处于无尺寸要求区域时，将缺陷区域表面打磨平滑，并控制缺陷区域表面修补后不低于无缺陷区域；当缺陷处于有尺寸要求区域时，将缺陷区域打磨至与无缺陷区域一样平。
16、优选地，若修整过程中不慎将缺陷区域表面磨出凹陷，按照所述步骤3)、步骤4)、步骤5)重新进行修补。
17、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
18、(1)操作简单，无需加压加热，修补效率高，可适用于大面积修补。
19、(2)采用室温硫化体系修补材料，避免了热粘修补方案高温硫化体系材料导致壳体变形的风险。
20、(3)可解决当前修补方案难以修补较深凹坑缺陷的问题，且后续打磨修整操作便捷，有利于保证绝热层尺寸。
21、综上所述，本专利技术设计的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法具有操作简单，效率高的优点，适用于大面积修补，尤其适用于凹坑缺陷深度大，尺寸要求高的绝热层缺陷修补。
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1.一种纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：包括以下步骤：1)缺陷区域表面处理；2)胶粘剂涂刷；3)修补材料配制；4)缺陷修补；5)室温固化；6)修整；
2.根据权利要求1所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述纤维缠绕发动机壳体绝热层材料为三元乙丙橡胶或丁腈橡胶。
3.根据权利要求1所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述步骤1)中，表面处理包括采用60-80目粗砂纸打磨缺陷区域，将缺陷区域表面磨毛，然后擦拭干净；所述缺陷区域包括缺陷及距离其边缘10-20mm范围内区域。
4.根据权利要求3所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述打磨过程根据缺陷情况不同包括：
5.根据权利要求3所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述擦拭采用的溶剂为乙酸乙酯或无水乙醇。
6.根据权利要求1所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述步骤2)中，胶粘剂采用室温固化环氧树脂胶粘剂。
7.根据权利要求3所述的纤维缠绕发动
8.根据权利要求1所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述步骤5)中，控制固化过程中的固化环境的温度为10-35℃，相对湿度为30-70％，固化时间不少于12h；固化完成后，修补区域邵A硬度不低于60。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述步骤6)中采用200目以上细砂纸打磨，且当缺陷处于无尺寸要求区域时，将缺陷区域表面打磨平滑，并控制缺陷区域表面修补后不低于无缺陷区域；当缺陷处于有尺寸要求区域时，将缺陷区域打磨至与无缺陷区域一样平。
10.根据权利要求9所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：若修整过程中不慎将缺陷区域表面磨出凹陷，按照所述步骤3)、步骤4)、步骤5)重新进行修补。
...【技术特征摘要】
1.一种纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：包括以下步骤：1)缺陷区域表面处理；2)胶粘剂涂刷；3)修补材料配制；4)缺陷修补；5)室温固化；6)修整；
2.根据权利要求1所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述纤维缠绕发动机壳体绝热层材料为三元乙丙橡胶或丁腈橡胶。
3.根据权利要求1所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述步骤1)中，表面处理包括采用60-80目粗砂纸打磨缺陷区域，将缺陷区域表面磨毛，然后擦拭干净；所述缺陷区域包括缺陷及距离其边缘10-20mm范围内区域。
4.根据权利要求3所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述打磨过程根据缺陷情况不同包括：
5.根据权利要求3所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述擦拭采用的溶剂为乙酸乙酯或无水乙醇。
6.根据权利要求1所述的纤维缠绕发动机壳体绝热层缺陷修补方法，其特征在于：所述步骤2)中，胶粘剂采用室温固化环氧树脂胶粘剂。
7.根据权利要求3所述的纤维缠绕发动机壳体绝...
【专利技术属性】
技术研发人员：马娟，李昀杰，郭文波，燕益祥，舒威，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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