[发明专利]一种薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置及其方法

说明书

本申请提供了一种薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置及其方法。装置包括定位轴、螺纹、夹紧力缓冲孔、夹紧套和压紧螺母；夹紧套为一中空T型圆柱体，夹紧套一端连接定位轴，另一端外壁加工有锥形斜面。定位轴外径小于夹紧套外径；螺纹设置在定位轴与夹紧套连接的一端；夹紧力缓冲孔均匀地分布在螺纹与锥形斜面之间。螺纹与压紧螺母可拆卸连接。还提供了一种焊接端面加工方法，步骤包括去除推力室端面高温防护涂层；测量推力室长度；安装薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置；加工推力室焊接端面；加工推力室焊接面；加工推力室焊接面锁底；加工推力室对接面。解决了推力室端面加工精度低以及高温防护涂层受损的问题。

技术领域

本申请涉及导弹、火箭发动机制造技术领域，尤其涉及一种薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置及其方法。

背景技术

推力室是导弹、火箭发动机中完成推进剂能量转化和产生推力的组件，常需要在高温、高压、高速气流冲刷环境下使用。为了延长基材使用寿命，推力室内外表面需要加制高温防护涂层，涂层制备完毕后需要对其端面进行再加工，之后再和其他部件进行焊接。在焊接端面加工过程中，需要对推力室进行装夹。一方面推力室表面高温防护涂层较高的脆性导致其在受压或冲击载荷作用下容易开裂和破碎，另一方面推力室还存在壁厚较薄的特点，在装夹时容易受力变形，以及在加工时会出现热变形和切削变形等情况。因此在对推力室进行焊接面加工时，不但要保证推力室加工精度，同时还要使高温防护涂层不受损。

目前，在加工导弹、火箭用铌钨合金推力室焊接端面时，通常采用软质材料对涂层进行保护后，使用航空铝制作开口夹套，用普通车床单动四爪卡盘进行固定加工，通过打表调整四爪位置实现周向、轴向定位，这种工艺由于开口夹套与四爪接触面较小，无法对推力室形成周向全包裹，同时卡爪的夹持力全部施加在推力室上，因而会造成推力室的变形，引起焊接锁底圆度及同轴度的超差，从而影响装配精度。

发明内容

本申请提供了一种薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置及其方法，以解决加工精度低以及高温防护涂层受损的问题。

一方面，本申请提供了一种薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置，包括定位轴、螺纹、夹紧力缓冲孔、夹紧套和压紧螺母；

所述夹紧套为一中空圆柱体，所述夹紧套一端连接所述定位轴，另外一端外壁加工有锥形斜面；所述夹紧力缓冲孔沿周向均匀地分布在螺纹与锥形斜面之间；所述定位轴内径小于所述夹紧套内径；所述螺纹设置在所述定位轴上；所述螺纹与所述压紧螺母可拆卸连接。

可选的，所述夹紧套和所述定位轴固定连接。

可选的，所述夹紧套沿轴向设有多条收缩缝，所述收缩缝均匀的设置在所述夹紧套上。

另一方面，本申请提供了一种薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置的焊接端面加工方法，具体包括以下步骤：

去除推力室端面高温防护涂层；

测量推力室长度；

安装薄壁铌合金推力室焊接面加工夹持装置；

加工推力室焊接端面；

加工推力室焊接面；

加工推力室锁底焊接面；

加工推力室对接面，加工完成。

可选的，所述加工推力室焊接端面步骤中包括采用45°YG类硬质合金偏刀由推力室内向推力室外进行走刀，走刀方向与推力室旋转方向一致。

可选的，所述加工推力室锁底焊接面步骤中包括采用90°YG类硬质合金偏刀，通过多次少量进刀加工。

可选的，所述加工推力室对接面步骤中包括采用90°YG类硬质合金偏刀由推力室内向推力室外进行走刀，避免与涂层交接面的涂层接触导致涂层崩裂。