[发明专利]一种收扩管段工件的加工方法

说明书

本发明涉及精密工件加工领域，公开一种收扩管段工件的加工方法，包括以下步骤：A1.在第一预制件外表面开设环槽，内部精加工出第一曲面，得到外筒，沿轴向将外筒均等切分为三瓣；A2.在第二预制件外表面加工出第二曲面，内部加工出第三曲面，两端预留固定位；在第二曲面上加工出多条槽道，使相邻槽道之间形成筋条并研磨处理，得到内筒初制件；A3.在第三预制件的下端面加工出与第二曲面适配的曲面，上端面加工出与外筒外表面相同的结构，前、后端面加工钎料槽，得到增强块；A4.装配三瓣外筒与内筒初制件，并在装配间隙中装配增强块，得到初制工件；A5.真空钎焊初制工件；A6.出炉后在外筒两侧分别装配法兰、水套环板；加工第三曲面；得到收扩管段工件。

技术领域

本发明涉及精密工件加工技术领域，尤其涉及一种收扩管段工件的加工方法。

背景技术

收扩段是超声速试验台试验设备的高温高压部件的重要组成部分，其包括异形内筒体，异形外筒和连接在其上的进水法兰和出水法兰。

收扩段在加工时主要存在以下难点和问题：整体体积较大，外筒与内筒不易装配；外筒的外形较大，无法装在工装台面进行切分加工；内筒外型及内型复杂，且带有100条宽度不等的槽道薄壁预制件，精度要求高，不易加工，内筒表面不易处理；内筒与外筒为异质异形的两种材质，外筒为06Cr19Ni10与内筒为铜合金QCr0.5-0.2-0.1，两种材质质量差异很大，其膨胀系数不同，钎焊后工件槽道要求承压5MPa，对钎焊工艺带来很大困难。

发明内容

本发明提供了一种收扩管段工件的加工方法，解决收扩管段由于体积大不易加工，以及外筒与内筒初制件装配难度大，无法保证加工精度的问题。

本发明是通过以下方案来实现的：

一种收扩管段工件的加工方法，包括以下步骤：

A1.在第一预制件外表面中间开设环槽，内部精加工出由弧形渐缩面和弧形渐扩面组成的第一曲面，得到外筒；沿轴向将外筒均等切分为三瓣；

A2.在第二预制件外表面加工出与第一曲面匹配的第二曲面，内部加工出由第一圆柱面、渐缩面、第二圆柱面、渐扩面、第三圆柱面组成的保有加工余量的第三曲面，在第二曲面上沿轴向加工出多条宽度不等的槽道，相邻槽道之间形成筋条，对筋条进行研磨处理，得到内筒初制件；在内筒初制件加工余量的两端开设固定槽；

A3.将第三预制件加工成与外筒各分瓣之间结构匹配的增强块；在增强块装配面分别开设多条钎料槽；

A4.在内筒初制件的固定槽处装配加长头，筋条上预置粘带钎料；依次将三瓣外筒装配在内筒初制件外周，每装配完一瓣，在加长头与该瓣外筒之间点焊连接板；分别在相邻两瓣外筒的间隙中装配增强块，并通过点焊方式将增强块定位，得到初制工件；

A5.通过钎焊工装将初制工件固定后，放入真空钎焊炉中，在压力为3-5Pa，温度为1020-1050℃的条件下钎焊200-300min，降温至50-80℃出炉；

A6.出炉后，在外筒的一端依次焊接进口法兰、水套环板和进水法兰，另一端依次焊接出口法兰、水套环板和出水法兰；拆除加长头，加工第三曲面，使之与第二曲面曲度相同，并保证第三曲面与槽道之间的厚度满足设计要求；得到收扩管段工件。

进一步地，所述步骤A1中，在第一预制件外表面中间开设环槽时，保证第一预制件两端形成的环形凸棱，并保证环形凸棱的尺寸与步骤A6中进口法兰、出口法兰的厚度相同，以便于进口法兰、出口法兰的装配。

进一步地，所述步骤A2中，在第二预制件的第二曲面上加工槽道时，使弧形渐缩面段的槽道宽度渐缩，弧形渐扩段面段的槽道宽度渐扩以保证槽道的畅通性。

进一步地，所述步骤A4中，在筋条上预设粘带钎料前，在内筒初制件外表面的筋条上均匀涂红丹粉，对筋条的平整度进行检测，以保证装配后槽道的封闭性。