[发明专利]一种燃气舵及其工艺成型方法、火箭

说明书

本发明实施例公开一种燃气舵及其工艺成型方法、火箭，在一个具体的实施例中，所述方法包括：根据任务进行三维模型胎模设计得到胎模编织工艺文件；基于所述胎模编织工艺文件进行机械加工得到制作燃气舵所需模具；采用碳纤维增强铝基复合材料进行铺层设计得到预制体；将所述预制体装入所述模具；将铝基复合材料加入炼炉中，并加入预定量的锆元素和镁元素进行熔炼得到新型材料；将所述预制体和新型材料放入炼炉中进行精炼，降温降压进行脱模得到半成品；对所述半成品进行机械加工得到所述任务规定的燃气舵。

技术领域

本发明涉及材料领域。更具体地，涉及一种燃气舵及其工艺成型方法、火箭。

背景技术

对于位于飞行器的发动机喷管处的燃气舵所经受的环境十分恶劣，以往的燃气舵为纯金属结构较多，由于推进剂燃烧温度很高并且含有固体颗粒，总热流率密度很大，同时伴有很大的冲击载荷和高能噪声环境，对结构生产复杂的辐射、对流加热、粒子冲刷、热力耦合、振动冲击等严酷的考验。以前的燃气舵多采用纯耐烧蚀的金属，如钨渗铜，这种金属密度比较大，所以通常重量较大；若采用传统金属，在金属外边安装防热结构，一般情况安装比较复杂。为了解决目前燃气舵重量大、不耐抗烧蚀、隔热性能不好、在高温情况下材料在强度和刚度下降比较严重从而导致燃气舵效率低等问题，本发明提出一种满足高温高压使用环境下的高性能的燃气舵的工艺成型方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃气舵及其工艺成型方法，以解决现有技术存在的问题中的至少一个。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案，

本发明第一方面提供了一种燃气舵的工艺成型方法，包括：

根据任务进行三维模型胎模设计得到胎模编织工艺文件；

基于所述胎模编织工艺文件进行机械加工得到制作燃气舵所需模具；

采用碳纤维增强铝基复合材料进行铺层设计得到预制体；

将所述预制体装入所述模具；

将铝基复合材料加入炼炉中，并加入预定量的锆元素和镁元素进行熔炼得到新型材料；

将所述预制体和新型材料放入炼炉中进行精炼，降温降压进行脱模得到半成品；

对所述半成品进行机械加工得到所述任务规定的燃气舵。

可选地，在将所述预制体和新型材料放入炼炉中进行精炼之后且在降温降压脱模之前，所述方法还包括：

进行润压渗处理，使得所述预制体和新型材料充分融合。

可选地，在降温降压进行脱模之后且在进行机械加工之前，所述方法还包括：

将所述半成品放入热处理炉中进行热处理以去除杂质。

可选地，所述采用碳纤维增强铝基复合材料进行铺层设计得到预制体还包括：

在碳纤维增强铝基复合材料进行铺层设计的同时，加入质量含量为1.5%的复合SiC-CC-Ti纳米线束进行复合。

可选地，所述铝基复合材料熔炼时炼炉内的温度为1000℃~1500℃，压力为5Mpa~20Mpa。

可选地，在对预制体和新型材料进行精炼时，炼炉内的温度为1000℃~3000℃，压力为10Mpa~25Mpa。

可选地，所述在碳纤维增强铝基复合材料进行铺层设计的同时，加入质量含量为1.5%的复合SiC-CC-Ti纳米线束进行复合的包括：

在丙酮中超声分散复合SiC-CC-Ti纳米线束，用喷涂法在Ti薄板上喷附复合进而叠层轧制后制备成型。

本发明第二方面提供了一种燃气舵，所述燃气舵由本发明第一方面所提供的燃气舵成型方法制备得到。