[发明专利]一种螺旋线结构高温合金微细管的成型方法

说明书

本发明属于精密加工技术领域，公开了一种螺旋线结构高温合金微细管的成型方法，包括以下步骤：计算管路的长度，然后将微细管线切割成所需的尺寸；在开设有螺旋线槽的热成型工装的槽底以及侧壁上均匀地涂刷阻钎剂并烘干，依次逐根将所述微细管装配至所述热成型工装的相应槽中，然后采用点焊处理进行定位及固定；将装配好的微细管以及热成型工装一并置于真空钎焊炉中进行热成型处理；热成型处理完成后，打磨掉焊点，然后将所述微细管从热成型工装上的槽中取出并置于丙酮溶液中以去除表面阻钎剂的残余物，则制得该微细管。本发明通过将微细管置于螺旋线槽后，再通过热成型定型，有效避免了常规弯折操作而产生微细管破裂、作废的问题。

技术领域

本发明属于精密加工技术领域，涉及一种螺旋线结构高温合金微细管的成型方法。

背景技术

航空航天技术领域中，高超声速飞行器（HPCCE）将强预冷技术引入到传统发动机中，被认为是目前实现单级入轨最有应用前景的动力推进方案。与涡轮基组合循环（TBCC）和火箭基组合循环（RBCC）等组合发动机相比，HPCCE 采用超临界闭式循环新型热力布局，不仅降低了发动机的进口气流温度，提高了飞行器的飞行马赫数，缓解了各工作部件的热环境，还提高了气体密度以增加流量，进而增加推力，有望成为未来最适用的高超声速推进技术。预冷器作为HPCCE 的关键与核心构件，其作用为在极短的时间内从来流空气中吸取足够的热量，达到深冷空气的目的。由于预冷器的复杂工况，其结构非常复杂，制备工艺相当困难，制备技术已成为制约HPCCE快速发展的重要因素。

预冷器是由12个膜片装配而成，而膜片是四排由多根微细管组成的管路同集气管钎焊而成，其中，微细管材料为GH4169，尺寸为直径1mm、壁厚0.05mm，集气管材料为06Cr19Ni10。为了提高换热效率，微细管之间结构紧凑，单根微细管呈螺旋线式。由于微细管壁厚仅为0.05mm，采用常规弯制方法极易损坏管路，所以提供一种微细管的成型方法是非常有必要的。

发明内容

本发明在于提供一种螺旋线结构高温合金微细管的成型方法，以解决因微细管壁厚极薄，使用常规弯制方法极易损坏管路的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种螺旋线结构高温合金微细管的成型方法，包括以下步骤：

1）计算各个管路的长度，并在头部和尾部预留装配量的前提下将微细管线切割成所需尺寸；

2）在开设有螺旋线槽的热成型工装的槽底以及侧壁上均匀地涂刷阻钎剂并烘干，将同等长度的所述微细管分为多组，以均等的错开角、依次逐根地装配至所述热成型工装上位于同一周向上的槽中；

并按照由小至大的长度顺序，将不同长度的所述微细管以由内至外的排布方式装配至所述热成型工装上沿径向设置的槽中，相邻两个不同长度的微细管之间的距离为1.25mm；

其中，以所述装配量为界线对所述微细管的头部和尾部进行弯折，头部的弯折角度为向内30°、尾部的的弯折角度为向外20°；

然后采用点焊处理进行定位及固定；

3）将装配好的微细管以及热成型工装一并置于真空钎焊炉中进行热成型处理；

4）热成型处理完成后，打磨掉焊点，然后将所述微细管从热成型工装上的槽中取出并去除表面残存的阻钎剂，得到螺旋线结构高温合金微细管。

位于所述螺旋线结构高温合金微细管的头部与尾部之间的身部呈螺旋曲线状，其曲线方程为：ρ=110+9.56θ，0≤θ≤6.28；其中，ρ为极径，θ为极角。

在所述步骤1）之后，还对得到的微细管以及热成型工装进行了清洗处理，所述清洗处理使用的洗剂为煤油和/或酒精。

所述步骤2）中，将同等长度的所述微细管分为四组、以90°的错开角装配至所述热成型工装上的槽中。

所述步骤2）中涂刷的阻钎剂的厚度小于等于0.1mm。

所述阻钎剂为氧化铝。