[发明专利]航天用金属推进剂贮箱及其制造方法

权利要求书

1.一种航天用金属推进剂贮箱，其特征在于，包括壳体(1)和金属膜片(2)，所述壳体(1)包括气路接嘴(3)、上半球(4)、连接环(5)、下半球(6)和液路接嘴(7)，所述气路接嘴(3)和上半球(4)连接，所述下半球(6)和液路接嘴(7)连接，所述上半球(4)和下半球(6)通过连接环(5)连接；所述金属膜片(2)与连接环(5)连接；所述壳体(1)整体采用铝镁钪合金材质，所述金属膜片(2)采用纯铝材质。

2.根据权利要求1所述的航天用金属推进剂贮箱，其特征在于，所述金属膜片(2)与所述连接环(5)异种金属之间采用氩弧焊焊接连接。

3.根据权利要求1所述的航天用金属推进剂贮箱，其特征在于，所述壳体(1)的厚度T1为1.5～1.9mm，壳体(1)的内径D1为550～630mm；所述上半球(4)、连接环(5)和下半球(6)依次焊接连接，所述气路接嘴(3)和上半球(4)之间以及液路接嘴(7)和下半球(6)之间均采用焊接连接，各个焊接连接的对接处壁厚T2为2～3.8mm。

4.根据权利要求1所述的航天用金属推进剂贮箱，其特征在于，所述气路接嘴(3)设有两个相互垂直的螺纹接口，其中，竖直方向的螺纹接口为测试用接口，水平方向的螺纹接口为气腔增压口，两个螺纹接口的内径D2均为16～20mm。

5.根据权利要求1所述的航天用金属推进剂贮箱，其特征在于，所述金属膜片(2)的厚度变化范围为1.0～2.8mm，厚度公差要求为±0.05mm，所述金属膜片(2)内径D3为530～600mm。

6.根据权利要求1所述的航天用金属推进剂贮箱，其特征在于，所述连接环(5)的安装支耳数量为12个，其中每一个安装支耳上均设有安装孔，所述安装孔的孔径D4为6.3～6.7mm。

7.一种权利要求1至6中任一项所述的航天用金属推进剂贮箱的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用铝镁钪合金分别加工上半球(4)、下半球(6)、连接环(5)、气路接嘴(3)和液路接嘴(7)；采用纯铝加工金属膜片(2)；

步骤2：将金属膜片(2)与连接环(5)异种金属焊接连接；

步骤3：将气路接嘴(3)、上半球(4)、液路接嘴(7)、下半球(6)和连接环(5)进行装配、合拢焊接。

8.根据权利要求7所述的航天用金属推进剂贮箱的制造方法，其特征在于，所述步骤1中，上半球和下半球分别采用牌号为5B70的铝镁钪合金板材旋压成形，铝镁钪合金板材的供货状态为14mm厚的H112状态，旋压成形后通过180℃、2h的低温热处理消除残余应力；连接环采用牌号为5B70的铝镁钪合金模锻锻环H112状态机加成形；气路接嘴和液路接嘴分别采用牌号为5B70的铝镁钪合金模锻件H112状态机加成形；

金属膜片采用纯铝板材拉伸成形，拉伸后通过数控机床对金属膜片的内型面进行加工，然后以金属膜片的内型面为基准，对金属膜片的外型面进行机加工，加工的同时对金属膜片的厚度进行监测。

9.根据权利要求7所述的航天用金属推进剂贮箱的制造方法，其特征在于，所述步骤2中，金属膜片与连接环之间的异种金属焊接采用牌号为5B71的φ1.6mm焊丝焊接，焊接电流为30～65A，通入纯度大于等于99.99％的氩气保护气，送气速度为7～10L/min。

10.根据权利要求7所述的航天用金属推进剂贮箱的制造方法，其特征在于，所述步骤3中，合拢焊接过程中控制铝镁钪合金原材料中的氢含量小于等于0.25ml/100g，采用牌号为5B71的φ1.6mm焊丝焊接，焊接电流为100～150A，通入纯度大于等于99.99％的氩气保护气，送气速度7～10L/min。