[发明专利]金属隔膜贮箱及其金属隔膜的加工方法

权利要求书

1.一种金属隔膜贮箱，包括呈半球状的上壳体(1)和下壳体(2)，其特征在于：所述上壳体(1)的外壁下部环向设置有加强环圈(3)，所述加强环圈(3)的底端面与下壳体(2)的顶端面焊接形成空心结构；

所述上壳体(1)的内腔设置有呈半球状的金属隔膜(4)，所述金属隔膜(4)的上表面与上壳体(1)的内壁之间围合形成用于容纳气体的第一腔体(5)，所述金属隔膜(4)的下表面与下壳体的内壁之间围合形成用于容纳推进剂的第二腔体(6)；

所述金属隔膜(4)具有半球形弧面(4.1)，所述半球形弧面(4.1)的底部开口端向外弯曲延伸形成U形弧面(4.2)，所述U形弧面(4.2)的悬置端部与上壳体(1)的底端面焊接固定，所述U形弧面(4.2)与上壳体(1)的连接处设置有定位环(7)。

2.根据权利要求1所述的金属隔膜贮箱，其特征在于：所述加强环圈(3)与下壳体(2)的连接处设置有焊接保护环(8)。

3.根据权利要求1所述的金属隔膜贮箱，其特征在于：所述上壳体(1)的顶部设置有用于供气体进入的进气阀(9)。

4.根据权利要求1或2或3所述的金属隔膜贮箱，其特征在于：所述下壳体(2)的底部设置有用于供推进剂排出的排液阀(10)。

5.根据权利要求1或2或3所述的金属隔膜贮箱，其特征在于：所述加强环圈(3)包括锥形环(3.1)和圆环(3.2)，所述锥形环(3.1)的顶端面与上壳体(1)的外壁下部焊接，所述锥形环(3.1)的底端面与圆环(3.2)的顶端面一体成型，所述圆环(3.2)的底端面与下壳体(2)的顶端面焊接。

6.根据权利要求1或2或3所述的金属隔膜贮箱，其特征在于：所述金属隔膜(4)的壁厚由底部向顶部逐渐增大，所述金属隔膜(4)的底部壁厚为0.6～0.8mm，所述金属隔膜(4)的顶部壁厚为1.0～1.2mm。

7.一种金属隔膜的加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)选材：

将未经过热处理的厚板料进行拉伸试验和成分检验，选取满足设计需求的厚板料；

2)旋压：

将步骤1)选取的厚板料进行旋压处理，得到所需形状的隔膜坯料；

3)退火热处理：

将步骤2)所得的隔膜坯料进行退火热处理后冷却，得到隔膜坯体；

4)机加成型：

将步骤3)所得的隔膜坯体通过机械加工的方法加工至设计的内型面结构和尺寸。

8.根据权利要求7所述的金属隔膜的加工方法，其特征在于：所述步骤1)中，选取的厚板料的弹性模量E＝69～82GPa，泊松比μ＝0.33～0.35，抗拉强度为76～88MPa，屈服强度为28～38MPa，延伸率为39～45％。

9.根据权利要求7所述的金属隔膜的加工方法，其特征在于：所述步骤2)中，旋压处理包括半球形弧面旋压处理和U形弧面旋压处理；

所述半球形弧面旋压处理中，旋轮与厚板料的夹角a＝55°～60°，旋轮转速为800～1000m/min，半球形芯模的转速为200～400rad/min，旋轮进给量为0.3～0.5mm/rad，旋压温度为1000～1200℃；

所述U形弧面旋压处理中，旋轮与厚板料的夹角b＝85°～90°，旋轮转速为200～500m/min，U形芯模的转速为100～300rad/min，旋轮进给量为0.1～0.3mm/rad，旋压温度为1000～1200℃。

10.根据权利要求7所述的金属隔膜的加工方法，其特征在于：所述步骤3)中，退火热处理过程中温度为400～450℃，保温30～45min后空气冷却。