[发明专利]一种推力室身部组件焊接加工工艺及航天器推力室

权利要求书

1.一种推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，

通过3D打印制备燃烧室毛坯；

在所述燃烧室毛坯的喉部位置套设固定套，使得固定套位于与喉部表面，采用激光焊接将两者固定在一起，得到燃烧室；

将所述燃烧室与二次加压处理获得的扩张段焊接连接在一起，获得推力室身部组件，

将所述燃烧室与二次加压处理获得的扩张段焊接连接之前，采用二次加压制备扩张段具体步骤如下：

提供第一外壁、第一内壁和导气管，其中所述第一内壁的外侧设有第一凸肋，所述第一凸肋的另一侧用于与所述第一外壁内表面紧贴连接，在所述第一外壁和所述第一内壁连接后，所述第一凸肋在所述第一外壁和所述第一内壁之间限定多条供冷却剂流通的通道；

在所述第一外壁和所述第一内壁两端设置端盖，以形成组合结构，使得所述第一外壁、所述第一内壁之间构成一个密闭空间；

通过所述导气管对所述密闭空间抽真空；

将进行抽真空后的所述第一外壁、所述第一内壁和所述端盖组成的所述组合结构放入高压容器内进行第一次加压处理；

从高压容器中取出所述组合结构，通过所述导气管使得所述通道与外部气体保持畅通；

将组合结构再次放入高压容器内进行第二次加压处理，其中所述第二次加压处理的最大压力大于所述第一次加压处理的最大压力；

取出经过第二次加压处理的所述组合结构，切除所述端盖及所述第一外壁配合所述导气管的部分，获得扩张段。

2.根据权利要求1所述的推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，

所述第一次加压处理时，高压容器内的压强为A，且满足1MPa≤A≤20MPa，加压时间为B,且满足0.2h≤B≤10h，高压容器内的温度为C，且满足300℃≤C≤1300℃。

3.根据权利要求1所述的推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，所述第二次加压处理时，高压容器内的压强为D，且满足2MPa≤D≤120MPa，加压时间为E,且满足0.1h≤E≤10h，高压容器内的温度为F，且满足300℃≤F≤1400℃。

4.根据权利要求1所述的推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，固定套与喉部采用激光焊接固定在一起后，沿径向方向切除部分所述燃烧室靠近所述扩张段端的所述固定套；

将经一次加压处理后的所述组合结构进行二次加压处理之后包括：沿所述扩张段径向方向切除所述端盖、所述导气管和所述导气管的一端与所述第一外壁内侧连接的环形凹槽。

5.根据权利要求1所述的推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，通过所述导气管对所述密闭空间抽真空具体为，将所述导气管的一端与所述第一外壁内侧的环形凹槽连通，并通过抽真空设备连接所述导气管对所述密闭空间抽真空。

6.根据权利要求1所述的推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，将所述燃烧室与所述扩张段焊接连接形成所需推力室身部组件前，包含：

分别将所述固定套与所述扩张段上的第一外壁彼此靠近端沿径向方向进行切除形成切口，使得所述燃烧室和所述扩张段彼此配合端的内壁裸露在外；

将所述燃烧室和所述扩张段彼此配合端的内壁进行焊接，以及

通过连接管件套接在含有切口的所述固定套与所述第一外壁表面，且通过所述连接管件将所述固定套和所述第一外壁焊接连接。

7.根据权利要求6所述的推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，将所述燃烧室与所述扩张段连接在一起后，对连接管件表面进行削薄处理。

8.根据权利要求1所述的推力室身部组件焊接加工工艺，其特征在于，所述固定套由轴截面为半圆的两个半环对接而成，所述固定套的材料为合金。

9.一种航天器推力室，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述推力室身部组件焊接加工工艺进行制备。