[发明专利]用于固体火箭发动机柔性喷管的柔性接头总成及其制备方法

权利要求书

1.一种用于固体火箭发动机柔性喷管的柔性接头总成，包括前法兰体（A）和后法兰体（D），所述前法兰体（A）与后法兰体（D）之间通过弹性件组（B）和增强件组（C）相连，其特征在于：所述弹性件组（B）由相匹配的n+1层同心球环状弹性薄片（B₁~B_n+1）构成，所述增强件组（C）由相匹配的n层同心球环状刚性薄片（C₁~C_n）构成，n为自然数；所述n+1层同心球环状弹性薄片（B₁~B_n+1）与n层同心球环状刚性薄片（C₁~C_n）呈交互间隔粘接结构、且与后法兰体（D）一起热硫化粘接形成热粘复合体（E）；所述热粘复合体（E）与前法兰体（A）通过冷胶粘剂粘接形成同球心的连接体。

2.根据权利要求1所述的用于固体火箭发动机柔性喷管的柔性接头总成，其特征在于：所述弹性件组（B）的n+1层同心球环状弹性薄片（B₁~B_n+1）采用天然橡胶或硅橡胶混炼胶片；所述增强件组（C）的n层同心球环状刚性薄片（C₁~C_n）采用高强度钢、钛合金钢或超高强度钢薄片。

3.根据权利要求1或2所述的用于固体火箭发动机柔性喷管的柔性接头总成，其特征在于：所述弹性件组（B）中各薄片的厚度为1.3~2.0mm。

4.根据权利要求1或2所述的用于固体火箭发动机柔性喷管的柔性接头总成，其特征在于：所述增强件组（C）中各薄片的厚度为1.8~2.5mm。

5.根据权利要求1或2所述的用于固体火箭发动机柔性喷管的柔性接头总成，其特征在于：所述自然数n=10。

6.一种用于固体火箭发动机柔性喷管的柔性接头总成的制备方法，包括如下步骤：

1）按设计要求加工出前法兰体（A）和后法兰体（D）；

2）按设计形状加工好相匹配的n层同心球环状刚性薄片（C₁~C_n），获得增强件组（C）；

3）按设计形状裁剪好相匹配的n+1层同心球环状弹性薄片（B₁~B_n+1），获得弹性件组（B）；

4）对后法兰体（D）的粘接面（D₁）、增强件组（C）的各个粘接面进行喷砂处理，然后进行脱油污清理，放入烘箱中于66~80℃的温度条件下烘烤30~45min；

5）在烘烤完毕的后法兰体（D）的粘接面（D₁）、增强件组（C）的各个粘接面涂覆热硫化胶粘剂，再放入烘箱中于45~65℃的温度条件下烘烤30~45min；

6）将再次烘烤完毕的后法兰体（D）与粘接模具固定连接，先将弹性件组（B）中第1层同心球环状弹性薄片（B₁）粘贴在后法兰体（D）的粘接面（D₁）上，然后将增强件组（C）中第1层同心球环状刚性薄片（C₁）粘贴在第1层同心球环状弹性薄片（B₁）上，再将第2层同心球环状弹性薄片（B₂）粘贴在第1层同心球环状刚性薄片（C₁）上，依次类推，直至完成弹性件组（B）第n+1层同心球环状弹性薄片（B_n+1）与增强件组（C）中第n层同心球环状刚性薄片（C_n）的交替粘贴，粘贴时控制弹性件组（B）和增强件组（C）的球环保持同球心；

7）将粘接模具合模后进行热硫化粘接处理，硫化机加热升温至77~83℃，排气3~5次后，加压至9~11Mpa，保压升温至143~148℃，再保温保压硫化60~65min，之后自然冷却至室温，卸掉压力，开启粘接模具，获得由后法兰体（D）、弹性件组（B）和增强件组（C）构成的热粘复合体（E）；

8）对热粘复合体（E）的粘接面（E₁）进行酸液浸泡处理，然后用水洗涤至pH值=6.5~7.5，再放入烘箱中于35~45℃的温度条件下烘烤30~45min；

9）对前法兰体（A）的粘接面（A₁）进行喷砂处理，然后进行脱油污清理，放入烘箱中于66~80℃的温度条件下烘烤30~45min；

10）在烘烤后的前法兰体（A）的粘接面（A₁）涂覆粘胶液，放入烘箱中加热到165~170℃，保温烘烤2~5h；

11）在烘烤后的热粘复合体（E）的粘接面（E₁）上涂覆胶粘剂，静置10~15min；

12）将热粘复合体（E）放入粘接模具中固定连接，再将前法兰体（A）的粘接面（A₁）与热粘复合体（E）的粘接面（E₁）贴合，合模紧固后，放入烘箱中加热到55~65℃，烘烤20~28h出炉，冷却至室温，即可从模具中取出柔性接头总成。