[发明专利]一种复杂双合金锥体结构的制作方法

说明书

本发明公开了一种复杂双合金锥体结构的制作方法，包括如下步骤：根据待加工的复杂双合金锥体结构的设计要求，将其分成三部分组件进行真空钎焊；三部分组件包括内筒体、密封盖板及外壳体；密封盖板的内壁上纵向设有镶条，镶条上纵向设有凸起条；将钎料涂注在镶条上，将内筒体与密封盖板装配紧密后进行真空钎焊；对组合件进行密封性检验合格后，将密封盖板加工成与内筒体的外壁弧面相一致的弧面；并将钎料涂注在外壳体的内壁上，将外壳体与组合件紧密贴合后真空钎焊，得到复杂双合金锥体结构组件。本发明采用分体加工，降低加工难度；同时镶条和冷却槽道两侧的筋条搭接形成搭接焊缝，增大钎焊面积，使双合金锥体结构能够承受较高的压力。

技术领域

本发明属于航空航天设备技术领域，涉及一种复杂双合金锥体结构的制作方法。

背景技术

复杂双合金锥体结构是由内筒体、狭长筋条(宽度＜3mm，长度＞350mm)和密封盖板组成的带有大量冷却槽道的耐高温密封锥体，同时外层复合不锈钢承压外壳体组成的复杂双合金结构，锥体尺寸＞￠200下×500mm。这种复杂双合金结构要求相邻冷却槽道之间绝对密封，用于高温、高压等苛刻工况条件。

目前，由于复杂双合金锥体结构是内外层双合金结构，且存在大量冷却槽道，筋条狭长、接头较多，采用常规的电阻焊、熔化焊(氩弧焊、激光焊、等离子焊、电子束焊)等工艺不能保证冷却槽道之间绝对密封和控制窄槽的热变形，均无法满足技术要求；扩散焊接在实施过程中需要对结合部位施加一定的压力，对于如此大量的结合部位施压难度极大，同时也难于达到绝对密封的技术要求；大气气氛下钎焊，需要添加防氧化钎剂，容易对冷却槽道道造成影响，组件局部高温应力难以消除而产生裂纹；激光选区3D打印工艺在目前技术水平下无法实现不同材料部件的精密打印。真空钎焊技术是制作此种复杂双合金锥体结构可行的方法，然而现有的真空钎焊方法多采用整体式钎焊工艺，整体式钎焊对工装要求较高，无法保证结合部位的贴合度，装置密封性能得不到保证，因此制备的复杂双合金锥体结构的抗压性达不到要求。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种复杂双合金锥体结构的制作方法，采用分体加工的方法，降低了加工难度；同时增大了钎焊面积，增强了冷却槽道与密封盖板之间的密封性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种复杂双合金锥体结构的制作方法，包括如下步骤：

(1)根据待加工的复杂双合金锥体结构的设计要求，将其分成三部分组件进行真空钎焊；其中，三部分组件包括内筒体、密封盖板及外壳体，其中内筒体、密封盖板均为两端大、中间小的结构；内筒体的外壁上纵向开设有多条冷却槽道，密封盖板的内壁上纵向设有多条宽度大于冷却槽道的镶条，镶条上设有与冷却槽道宽度相匹配的凸起条；

(2)将密封盖板在中间窄处切割分为上下两瓣；采用储能焊的方式将钎料均匀涂注在上下两瓣密封盖板的镶条上，并将上下两瓣密封盖板分别套在内筒体外部，使凸起条伸入冷却槽道中，凸起条与冷却槽道的底部之间留有一定的间隙；采用工装使密封盖板的镶条与内筒体的冷却槽道两侧的筋条紧密贴合，其中上下两瓣密封盖板的切割缝紧密贴合；

(3)将步骤(2)中内筒体与密封盖板装配紧密后在钎焊炉内进行真空钎焊；出炉后采用氩弧焊将上下两瓣密封盖板的切割缝焊接；

(4)将步骤(3)中钎焊后的内筒体与密封盖板的锥体结构进行密封性检验；

(5)将密封盖板的外壁加工成厚度均匀、与内筒体的外壁弧面相一致的弧面；

(6)将外壳体沿径向切割为上下两瓣；采用储能焊的方式将钎料均匀涂注在上下两瓣外壳体的内壁上，采用工装将外壳体的内壁与内筒体与密封盖板的锥体结构的外壁紧密贴合，在钎焊炉内进行真空钎焊；出炉后采用氩弧焊将上下两瓣外壳体的切割缝焊接，得到复杂双合金锥体结构组件。

进一步，步骤(1)～步骤(4)中密封盖板的壁厚为1.0～1.5mm。