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特种金属波纹管研制

黄乃宁  
【摘要】: 为了提高我国运载火箭的发射能力,保持并提高中国的航天大国的地位,我国开始进行新型号氢氧火箭发动机的研制,该发动机的动力系统应用了多种高性能的金属波纹管,与现有型号相比,新型发动机技术性能提高幅度很大,对金属波纹管的要求也相应提高,无论在设计和制造方面其跨越都很大。最大工作压力:24.0MPa;最大工作位移27mm;最大内径Φ200mm。需要应用新材料、新结构和新工艺。 特种金属波纹管在火箭发动机系统中,既是动作的控制零件,又是低温动密封的主要零部件,是关键零件,起着其它零件不可替代的作用。 金属波纹管是一种薄壁、有横向波纹的管壳零件,它既有弹性特性,有具有耐压、密封、耐腐蚀、耐温度等多种性能。特种金属波纹管的研制是系统工程,属于特薄壁管材深加工技术范畴,不但要达到较高的尺寸精度,还要达到所要求的各种高技术性能和可靠性。它涉及波纹管的设计、特薄壁管材的精密塑性加工、光亮热处理、精密焊接、精密剪切和试验技术等多种工艺和技术。金属波纹管的性能主要取决于结构、几何尺寸、材料和制造工艺。 在项目研制过程中,对国内外技术现况和发展进行了全面了解,对设计、制造工艺和试验各个方面进行深入的研究,应用世界最先进的EJMA设计公式进行波纹管的设计,并通过试验进行完善,应用新结构S型波型、新材料GH4169、小波距、浅波纹来提高波纹管的耐压力,应用金属塑性理论分析波纹管成形过程和设计夹具、成形工艺,应用特殊成形介质保证多层波纹管的层间质量,应用塑性成形理论、化学原理和新材料攻克S型成形和溶模的关键工艺;应用先进的真空光亮热处理提高波纹管的性能。 研制的特种金属波纹管全面达到技术要求,满足了火箭发动机研制的需要。项目的整体水平达到国际先进水平。


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