專利名稱：一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法。
背景技術(shù)：
隨著載人航天技術(shù)的不斷發(fā)展，更為嚴(yán)格的環(huán)保要求以及國際商業(yè)火箭市場(chǎng)競(jìng)爭的加劇，常規(guī)有毒推進(jìn)劑系統(tǒng)的使用將受到限制，無毒、無污染、高性能、低成本的空間推進(jìn)系統(tǒng)正成為21世紀(jì)各國推進(jìn)技術(shù)研究的主要方向。在研制無毒小推力發(fā)動(dòng)機(jī)過程中，噴注器設(shè)計(jì)是關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)燃燒效率、熱防護(hù)和響應(yīng)特性等指標(biāo)有很大的影響。相對(duì)于傳統(tǒng)方式的噴注器，層板式噴注器具有可以安放數(shù)量更多的噴嘴、頭腔容積更小、膜冷卻更均勻等優(yōu)點(diǎn)。由于層板式噴注器結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，對(duì)制造技術(shù)提出了更高的要求。層板式噴注器屬于無毒推進(jìn)劑小推力發(fā)動(dòng)機(jī)所使用的噴注器，由五塊4 9mm厚度不等的薄板組合而成，所用推進(jìn)劑為氣氧/甲烷，與液體推進(jìn)劑的層板式噴注器有所差異。層板式噴注器所使用的材料一般為不銹鋼，每塊板上加工有不同的小孔及推進(jìn)劑流通通道，最小的孔一般僅為0. 5mm左右，最后要將五塊平板連接為一個(gè)整體，并要求各個(gè)板面之間的孔及流通通道不能堵塞，各個(gè)板定位要有很高的精度，結(jié)構(gòu)有一定強(qiáng)度，側(cè)面不能漏氣。目前國內(nèi)外，尤其是美國與俄羅斯等先進(jìn)國家制造層板式噴注器通過文獻(xiàn)可知一般采用擴(kuò)散焊接的工藝，但沒有公開的文獻(xiàn)或資料涉及詳細(xì)地制造工藝參數(shù)。采用擴(kuò)散焊接工藝，對(duì)每個(gè)部件(層板)的表面質(zhì)量要求高，并且擴(kuò)散焊工藝采用高溫高壓，而在高溫條件下采用很大的壓力容易造成層板的各個(gè)板面之間的孔及流通通道發(fā)生一定的塑性變形，影響制造質(zhì)量和性能，因此要獲得性能和質(zhì)量優(yōu)異的層板式噴注器，對(duì)工藝參數(shù)要求非常嚴(yán)格，從而提高了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，通過控制釬料的厚度和工藝參數(shù)，成功解決了現(xiàn)有技術(shù)中釬焊制備過程中溫度和壓力過高引起的層板板面之間孔及流通通道塑性變形的技術(shù)問題。本發(fā)明中釬焊溫度低、壓力小，從而大大減小不銹鋼層板式噴注器流通通道塑性變形的可能性，釬料良好地潤濕不銹鋼層板，可以降低擴(kuò)散焊過程中存在的壓力不均勻帶來的焊接質(zhì)量問題的概率。本發(fā)明提供的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一將待釬焊層板式噴注器的各層需要焊接的層板上下兩個(gè)表面分別采用電鍍工藝鍍0. 01 0. 02mm的鎳層。步驟二 將0. 03 0. 06mm厚的箔狀釬料按照層板式噴注器中彼此相鄰的兩層之間的形狀進(jìn)行加工，得到n-1層箔狀釬料，其中η為待釬焊的層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)的層數(shù)。所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為20 30%的銅、0. 1 5%的錳、0. 1 3%的鎳，其余為銀。
步驟三將n—l塊箔狀釬料放置到層板式噴注器的n個(gè)層板部件之間，按照設(shè)計(jì)要求將層板式噴注器裝配好；
步驟四將層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為3×l0 一5×l0一3Pa1溫度850—900℃1夾緊壓力l一5M[’a的工藝條件下進(jìn)行釬焊l0一20min，將n層層板式噴注器釬焊到一起。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于
(1)本發(fā)明提供的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，釬焊溫度低，壓力小，從而大大減小不銹鋼層板式噴注器流通通道塑性變形的可能性；
(2)本發(fā)明提供的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法中釬料良好地潤濕不銹鋼層板，可以降低擴(kuò)散焊過程中存在的壓力不均勻帶來的焊接質(zhì)量問題的概率；
(3)本發(fā)明提供的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，焊接時(shí)間短1對(duì)層板表面質(zhì)量要求較低，有效降低了生產(chǎn)成本；
(4)本發(fā)明提供的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，釬焊制造的不銹鋼層板式噴注器不會(huì)出現(xiàn)釬料堵塞現(xiàn)象，完全滿足液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)劑為氣氧／甲烷的層板式噴注方案，并且有效地打破了國外對(duì)該技術(shù)的封鎖，為我國航天領(lǐng)域推進(jìn)器的發(fā)展提供了技術(shù)支持。


圖l本發(fā)明提供的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法；
圖2本發(fā)明應(yīng)用于小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的主視 圖3本發(fā)明應(yīng)用于小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的剖面 圖4本發(fā)明應(yīng)用于小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的頂層板主視 圖5本發(fā)明應(yīng)用于小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的分流板A主視 圖6本發(fā)明應(yīng)用于小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的分流板B主視 圖7本發(fā)明應(yīng)用于小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板主視 圖8本發(fā)明應(yīng)用于小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的氧化劑板主視圖。
圖中
卜螺栓孔2一火花塞3一燃料接管嘴4一氧氣接管嘴
5一頂層板6一燃料接管嘴密封 7一火花塞密封墊片 8一氧氣接管嘴密封墊六
墊片
9一邊區(qū)冷卻劑流量調(diào) l0一邊區(qū)冷卻劑流量11一分流板A 12一分流板B節(jié)固定裝置調(diào)節(jié)墊片
13一燃料板14一殼體15一燃料噴嘴16一氧化劑板
17一通孔A18一通孔C19一通孔B20一階梯通孔D
2卜冷卻劑分流孔22一氧化劑分流孔 23一通孔F24一盲孔工
25一通孑L G26一通孑L丁27一環(huán)形腔A28一通孑L K1
29一通孔L30一盲孔X3卜通孔M32一環(huán)形腔B
33-階梯通孔R(shí) 34-環(huán)形腔C35-通孔N36-通孔L37-階梯通孔P 38-環(huán)形腔D39-階梯通孔Q 40-盲孔Y41-通孔 T
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。本發(fā)明提供的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，如圖1所示，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一將待釬焊層板式噴注器的各層需要焊接的層板上下兩個(gè)表面分別采用電鍍工藝鍍0. 01 0. 02mm的鎳層。步驟二 將0. 03 0. 06mm厚的箔狀釬料按照層板式噴注器中彼此相鄰的兩層之間的形狀進(jìn)行加工，得到n-1層箔狀釬料，其中η為待釬焊的層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)的層數(shù)。所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為20 30%的銅、0. 1 5%的錳、0. 1 3% 的鎳，其余為銀。步驟三將n-1塊箔狀釬料放置到層板式噴注器的η個(gè)層板部件之間，按照設(shè)計(jì)要求將層板式噴注器裝配好；步驟四將層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為3X 10_3 5Χ l(T3Pa、溫度850 900°C、夾緊壓力1 5MPa的工藝條件下進(jìn)行釬焊10 20min，將η 層層板式噴注器釬焊到一起。本發(fā)明提出的不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法可完成對(duì)氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的釬焊制備。所述的氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)的層數(shù)為η = 5，結(jié)構(gòu)如圖2和圖3，主要包括火花塞2、燃料接管嘴3、氧氣接管嘴4、燃料板13、氧化劑板16、頂層板5、分流板All、分流板B12、邊區(qū)冷卻劑流量調(diào)節(jié)固定裝置9、 邊區(qū)冷卻劑流量調(diào)節(jié)墊片10、燃料噴嘴15和殼體14。其中燃料板13、氧化劑板16、頂層板 5、分流板All和分流板B12組成層板結(jié)構(gòu)。所述的殼體14為圓形結(jié)構(gòu)，中心具有通孔a，通孔a內(nèi)部順次焊接有分流板All、 分流板B12、燃料板13和氧化劑板16，頂層板5與分流板All的上表面焊接相連，殼體14的邊緣均勻分布有多個(gè)螺栓孔1，通過螺栓孔1可以將該層板式噴注器與其他部件進(jìn)行固定。所述的頂層板5中心具有通孔A17，如圖4所示，通孔A17兩側(cè)對(duì)稱分布有通孔B19 和通孔C18，通孔B19和通孔C18分別與燃料接管嘴3和氧氣接管嘴4相連接，且所述的通孔B19與燃料接管嘴3之間還連接有燃料接管嘴密封墊片6，通孔C18與氧氣接管嘴4之間還連接有氧氣接管嘴密封墊片8。所述的分流板All的中心具有階梯通孔D20，如圖5所示，階梯通孔D20上部(即朝向頂層板方向的部分)的孔徑與通孔A17的孔徑相同，且階梯通孔D20與通孔A17同軸； 階梯通孔D20的兩側(cè)對(duì)稱分布有盲孔IM和通孔E (冷卻劑分流孔與氧化劑分流孔屬于通孔E)。盲孔124的開孔方向?yàn)槌蝽攲影?方向，組裝層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)時(shí)，盲孔 124與通孔B19相對(duì)，且盲孔124與通孔B19同軸，在盲孔124的內(nèi)側(cè)相鄰位置設(shè)置有通孔 F23，盲孔IM與通孔F23通過在分流板All平面方向的凹槽通道相連通。所述的通孔E與頂層板5上的通孔C18位置相對(duì)，通孔E為雙層孔結(jié)構(gòu)，頂層為連通孔，底層為冷卻劑分流孔21和氧化劑分流孔22。通過頂層的連通孔可將氣流經(jīng)底層的冷卻劑分流孔21和氧化劑分流孔22進(jìn)行分流，組裝層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)時(shí)，通孔E的連通孔與頂層板5相對(duì)，冷卻劑分流孔21和氧化劑分流孔22與分流板B12相對(duì)。所述的分流板B12的中心具有通孔G25，如圖6所示，通孔G25與通孔A17和階梯通孔D20同軸，通孔G25的周圍具有環(huán)形腔A27，組裝層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)時(shí)，使環(huán)形腔 A27朝向分流板All，環(huán)形腔A27的外側(cè)設(shè)置有盲孔X30，盲孔X30通過分流板B12平面方向上的凹槽通道與環(huán)形腔A27相連通，且盲孔X30與通孔F23同軸；分流板B12在環(huán)形腔A27 的底部沿周向均勻分布有多個(gè)通孔J26，通孔J26的個(gè)數(shù)優(yōu)選為12個(gè)以上；分流板B12與通孔E的冷卻劑分流孔21和氧化劑分流孔22相對(duì)的位置上，分別設(shè)置有通孔KfS和通孔 KJ9，通孔KfS與冷卻劑分流孔21同軸，通孔KJ9與氧化劑分流孔22同軸，使經(jīng)冷卻劑分流孔21流出的氣體通過通孔KfS流出，使經(jīng)氧化劑分流孔22流出的氣體經(jīng)過通孔KJ9流出。冷卻劑分流孔21中通過螺紋連接有邊區(qū)冷卻劑流量調(diào)節(jié)固定裝置9，所述的通孔KfS 與冷卻劑分流孔21之間設(shè)置有邊區(qū)冷卻劑流量調(diào)節(jié)墊片10，邊區(qū)冷卻劑流量調(diào)節(jié)墊片10 中心具有中心孔，該中心孔的尺寸可變，通過調(diào)節(jié)邊區(qū)冷卻劑流量調(diào)節(jié)墊片10可以調(diào)節(jié)流入通孔KfS中的氣體流量。所述的燃料板13中心具有通孔M31，如圖7所示，通孔M31與通孔G25、通孔Al7和階梯通孔D20同軸；通孔M31的外圍設(shè)置有環(huán)形腔B32，組裝層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)時(shí)， 使環(huán)形腔B32朝向分流板B12，環(huán)形腔A27與環(huán)形腔B32的半徑相等，環(huán)形腔B32的外圍沿圓周方向均勻設(shè)置有多個(gè)與環(huán)形腔B32相通的階梯通孔R(shí)33，每個(gè)階梯通孔R(shí)33均通過凹槽通道與環(huán)形腔B32相連通，階梯通孔R(shí)33的個(gè)數(shù)優(yōu)選為6個(gè)以上。燃料板13在階梯通孔 R33外側(cè)設(shè)置有環(huán)形腔C34，環(huán)形腔C34與分流板B上的通孔KfS位置相對(duì)(即通孔Kl的軸線位于環(huán)形腔C的腔上)，環(huán)形腔C34的底部均勻的設(shè)置有多個(gè)通孔N35，通孔N35的個(gè)數(shù)優(yōu)選為16個(gè)以上。燃料板13上還設(shè)置有通孔L36，使通孔L36與通孔KJ9同軸。所述的氧化劑板16中心具有階梯通孔P37，如圖8所示，階梯通孔P37與通孔M31 同軸，階梯通孔P37外圍沿圓周方向均勻分布有多個(gè)階梯通孔Q39，階梯通孔Q39與階梯通孔R(shí)33同軸，且階梯通孔Q39與階梯通孔R(shí)33個(gè)數(shù)相等，使對(duì)應(yīng)的每一個(gè)階梯通孔Q39和每一個(gè)階梯通孔R(shí)33能夠組合在一起，形成一個(gè)組合孔，進(jìn)而使燃料噴嘴固定于階梯通孔Q39 和階梯通孔R(shí)33形成的組合孔中，且燃料噴嘴15使用溫差法裝配固定于該組合孔中。氧化劑板16在階梯通孔P37的一側(cè)具有盲孔W0，組裝層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)時(shí)，盲孔Y40與燃料板13相對(duì)，且盲孔Y40與通孔L36同軸，在階梯通孔P37的外圍具有環(huán)形腔D38，通過環(huán)形腔D38使盲孔Y40與每一個(gè)階梯通孔Q39連通。氧化劑板16的側(cè)壁成階梯狀與殼體 14內(nèi)壁形成環(huán)形腔E，環(huán)形腔E與燃料板13上的通孔N35位置相對(duì)，通孔N35與環(huán)形腔E 距離氧化劑板16的中心的長度相等。在環(huán)形腔E的底部沿周向均勻分布有多個(gè)通孔T41， 通孔T41的個(gè)數(shù)優(yōu)選為20個(gè)以上，用于流通冷卻劑，使從通孔T41流出的冷卻劑沿殼體14 的內(nèi)壁邊緣流出，用于冷卻。火花塞2依次穿過通孔Al7、階梯通孔D20、通孔G25、通孔M31 和階梯通孔P37，且火花塞2與分流板All的階梯通孔D20之間連接有火花塞密封墊片7。由于該層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)的孔徑和燃料噴嘴都較小，層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)即頂層板5、分流板All、分流板B12、燃料板13和氧化劑板16，可以通過沿垂直于層板結(jié)構(gòu)的方向安裝定位銷釘定位，將五層層板結(jié)構(gòu)進(jìn)行定位，以保證位置精度。燃料從燃料接管嘴4進(jìn)入層板式噴注器中依次通過頂層板的通孔B19、分流板All上的盲孔124、分流板 All上的通孔F23、分流板B12上的盲孔X30、分流板B12上的環(huán)形腔A27、分流板B12上的通孔J26、燃料板13上的環(huán)形腔B32、燃料板13上的階梯通孔R(shí)33，從燃料板13的階梯通孔R(shí)33中最終進(jìn)入燃料噴嘴15，形成燃料流通通道。氧氣從氧氣接管嘴4進(jìn)入頂層板的通孔C18，再通過分流板Al 1上的通孔E中的冷卻劑分流孔21和氧化劑分流孔22形成兩股氣流，一股用作冷卻劑，另一股用作氧化劑。作為冷卻劑的氧氣由冷卻劑分流孔22順次進(jìn)入分流板B12上的通孔Kf8、燃料板13上的環(huán)形腔C34、燃料板13上的通孔Ν35、環(huán)形腔Ε、 氧化劑板16上的通孔Τ41，最后從燃燒室前端沿壁面切向進(jìn)入燃燒室起冷卻作用，形成冷卻劑流通通道；作為氧化劑的氧氣由分流板All上的氧化劑分流孔21順次進(jìn)入分流板B12 上的通孔KJ9、燃料板13上的通孔L36、氧化劑板16上的環(huán)形腔D38、氧化劑板16上的階梯通孔Q39與燃料噴嘴15之間的間隙，最后在階梯通孔Q39末端與燃料混合，形成氧化劑流通通道。實(shí)施例1 采用Ag-20Cu-0. IMn-O. INi釬料釬焊不銹鋼層板式噴注器應(yīng)用本發(fā)明提供的不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法對(duì)氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器(具有五層的層板式結(jié)構(gòu))進(jìn)行釬焊制備時(shí)，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一對(duì)氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、 分流板A和分流板B需要焊接的表面采用電鍍工藝在表面鍍0. Olmm的鎳層。步驟二 將0. 03mm厚的箔狀釬料按照層板式噴注器的頂層板、分流板A、分流板B、 燃料板和氧化劑板彼此相鄰的兩層之間的形狀進(jìn)行加工，得到4塊箔狀釬料。所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為20%的銅、0. 的錳、0. 的鎳，其余為銀。步驟三將4塊箔狀釬料放置到氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、 氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B之間，按照設(shè)計(jì)要求將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器裝配好；步驟四將不銹鋼層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為 3X 10_3Pa、溫度850°C、夾緊壓力IMPa條件下進(jìn)行釬焊lOmin，將五層不銹鋼層板即燃料板、 氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B焊接在一起，完成氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的釬焊過程。不銹鋼層板式噴注器外觀檢查未發(fā)現(xiàn)氣孔、未焊上等缺陷；密封性能檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)側(cè)面漏氣、釬料堵塞、釬縫泄露等現(xiàn)象。實(shí)施例2 采用Agj8Cu-0. IMn-O. INi釬料釬焊不銹鋼層板式噴注器應(yīng)用本發(fā)明提供的不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法對(duì)氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器(具有五層的層板式結(jié)構(gòu))進(jìn)行釬焊制備時(shí)，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一對(duì)五個(gè)不銹鋼層板需要焊接的表面采用電鍍工藝在表面鍍0. 02mm的鎳層。步驟二 將0. 03mm的箔狀釬料按照裝配的位置加工成需要的樣式，得到四層箔狀釬料，所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為的銅、0. 的錳、0. 的鎳，其余為銀；步驟三將箔狀釬料放置到氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B之間，按照設(shè)計(jì)要求將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器裝配好；步驟四將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為5父10_^1、溫度8501、夾緊壓力IMPa、時(shí)間IOmin的釬焊工藝條件下，將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B釬焊到一起，完成氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的釬焊過程。氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器外觀檢查未發(fā)現(xiàn)氣孔、未焊上等缺陷；密封性能檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)側(cè)面漏氣、釬料堵塞、釬縫泄露等現(xiàn)象。實(shí)施例3 采用Ag-MCu-5Mn-3Ni釬料釬焊不銹鋼層板式噴注器應(yīng)用本發(fā)明提供的不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法對(duì)氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器(具有五層的層板式結(jié)構(gòu))進(jìn)行釬焊制備時(shí)，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一對(duì)五個(gè)不銹鋼層板需要焊接的表面采用電鍍工藝在表面鍍0. 015mm的鎳層。步驟二 將0. 06mm的箔狀釬料按照裝配的位置加工成需要的樣式，得到四層箔狀釬料，所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為的銅、5%的錳、3%的鎳，其余為銀；步驟三將箔狀釬料放置到氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B，按照設(shè)計(jì)要求將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器裝配好；步驟四將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為3X 10_3Pa、溫度900°C、夾緊壓力5MPa、時(shí)間20min的釬焊工藝條件下，將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B釬焊到一起，完成氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的釬焊過程。氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器外觀檢查未發(fā)現(xiàn)氣孔、未焊上等缺陷；密封性能檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)側(cè)面漏氣、釬料堵塞、釬縫泄漏等現(xiàn)象。 實(shí)施例4 采用Ag-20Cu-3Mn-3Ni釬料釬焊不銹鋼層板式噴注器應(yīng)用本發(fā)明提供的不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法對(duì)氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器(具有五層的層板式結(jié)構(gòu))進(jìn)行釬焊制備時(shí)，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一對(duì)五個(gè)不銹鋼層板需要焊接的表面采用電鍍工藝在表面鍍0. 02mm的鎳層。步驟二 將0. 05mm的箔狀釬料按照裝配的位置加工成需要的樣式，得到四層箔狀釬料，所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為20%的銅、3%的錳、3%的鎳，其余為銀；步驟三將箔狀釬料放置到氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B之間，按照設(shè)計(jì)要求將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器裝配好；步驟四將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為3父10_^1、溫度8701、夾緊壓力2MPa、時(shí)間ISmin的釬焊工藝條件下，將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B釬焊到一起，完成氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的釬焊過程。氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器外觀檢查未發(fā)現(xiàn)氣孔、未焊上等缺陷；密封性能檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)側(cè)面漏氣、釬料堵塞、釬縫泄漏等現(xiàn)象。
實(shí)施例5 采用Ag-30Cu_0. lMn-3Ni釬料釬焊不銹鋼層板式噴注器應(yīng)用本發(fā)明提供的不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法對(duì)氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器(具有五層的層板式結(jié)構(gòu))進(jìn)行釬焊制備時(shí)，具體包括以下幾個(gè)步驟步驟一對(duì)五個(gè)不銹鋼層板需要焊接的表面采用電鍍工藝在表面鍍0. 02mm的鎳層。步驟二 將0. 04mm的箔狀釬料按照裝配的位置加工成需要的樣式，得到四層箔狀釬料，所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為30%的銅、0. 的錳、3%的鎳，其余為銀；步驟三將箔狀釬料放置到氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B之間，按照設(shè)計(jì)要求將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器裝配好；步驟四將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為5X10_3Pa、溫度880°C、夾緊壓力3MPa、時(shí)間15min的釬焊工藝條件下，將氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的燃料板、氧化劑板、頂層板、分流板A和分流板B釬焊到一起，完成氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器的釬焊過程。氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器外觀檢查未發(fā)現(xiàn)氣孔、未焊上等缺陷；密封性能檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)側(cè)面漏氣、釬料堵塞、釬縫泄漏等現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，其特征在于包括以下幾個(gè)步驟 步驟一將待釬焊層板式噴注器的各層需焊接的層板上下兩個(gè)表面分別采用電鍍工藝鍍0.01 0. 02mm的鎳層；步驟二 將0. 03 0. 06mm厚的箔狀釬料按照層板式噴注器中彼此相鄰的兩層之間的形狀進(jìn)行加工，得到n-1層箔狀釬料，其中η為待釬焊的層板式噴注器的層板結(jié)構(gòu)的層數(shù)； 步驟三將η-1塊箔狀釬料放置到層板式噴注器的η個(gè)層板部件之間，按照設(shè)計(jì)要求將層板式噴注器裝配好；步驟四將層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊，在真空度為3Χ10—3 5Χ l(T3Pa、溫度850 900°C、夾緊壓力1 5MPa的工藝條件下進(jìn)行釬焊10 20min，將η 層層板式噴注器釬焊到一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，其特征在于所述的箔狀釬料的成份按照重量百分比為20 30%的銅、0. 1 5%的錳、0. 1 3%的鎳， 其余為銀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，其特征在于步驟一中的待釬焊層板式噴注器為具有五層的層板式結(jié)構(gòu)的氣氧/甲烷小推力發(fā)動(dòng)機(jī)層板式噴注器。
全文摘要
本發(fā)明提出一種不銹鋼層板式噴注器的釬焊制備方法，具體為步驟一將待釬焊層板式噴注器的各層需焊接的層板上下表面分別鍍鎳層；步驟二將箔狀釬料按照層板式噴注器中彼此相鄰的兩層之間的形狀進(jìn)行加工；步驟三將箔狀釬料放置到層板式噴注器層板部件之間；步驟四將層板式噴注器放入真空室中加熱加壓進(jìn)行釬焊。本發(fā)明通過控制釬料的厚度和工藝參數(shù)，成功解決了現(xiàn)有技術(shù)中釬焊制備過程中溫度和壓力過高引起的層板板面之間孔及流通通道塑性變形的技術(shù)問題。本發(fā)明中釬料良好地潤濕不銹鋼層板，可以降低擴(kuò)散焊過程中存在的壓力不均勻帶來的焊接質(zhì)量問題的概率。
文檔編號(hào)B23K35/24GK102179586SQ20111006635
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者曲文卿, 李家文, 蔡國飆 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)