[发明专利]脉冲发动机硬隔板的制作方法

说明书

本发明公开了一种脉冲发动机硬隔板的制作方法，包括以下步骤，法兰环和预制块的制备：制备铝碳化硅铸件，然后将铝碳化硅铸件切割为法兰环和多种型号的预制块，多个同一型号的预制块可拼接成相应型号的隔板圈；法兰环和预制块的装配：将法兰环置于装配工装上，然后将多个同一型号的预制块拼接在法兰环上形成相应型号的隔板圈，由外到内依次将多种型号的隔板圈装配在装配工装上，直至组成圆拱形或者椭圆拱形的打开组件；焊接：将相邻的法兰环与预制块以及相邻的两个预制块焊接成为一个整体的硬隔板。利用切割的方法，可以快速制备法兰环和预制块，通过拼接的方式组成打开组件，再通过焊接的方式得到整体的硬隔板，步骤简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及脉冲发动机技术领域，特别涉及一种脉冲发动机硬隔板的制作方法。

背景技术

隔板装置是脉冲固体火箭发动机实现多次脉冲工作功能的核心部件。目前脉冲固体发动机的隔离装置主要分为非金属易碎式硬隔板、铝膜隔板以及金属栓塞式隔板。非金属易碎式隔板目前主要采用玻璃/陶瓷材料，陶瓷隔板存在以下缺陷：①陶瓷材料具有刻痕难加工、遇震易碎裂的缺陷；②陶瓷硬隔板需要配做钢制支撑座，使其重量大幅增加(以150～200mm口径为例，其重量超过5kg)；③陶瓷隔板破碎时产生的碎块边角尖锐，极易对一级燃烧室内壁的绝热层形成严重划伤，导致二级燃烧室工作时高温燃气对钢制飞行器内壁形成烧蚀，最终形成穿孔等严重影响武器正常工作的缺陷。铝膜隔板主要依靠金属支架作为支撑件，在支撑件与压板之间利用附着绝热层的铝膜进行密封，铝膜上设计有预制刻痕，该型隔板也存在着以下缺陷：①支架和压板材料一般选用45#碳钢，密度相对较重；②铝膜预制刻痕多为十字形，瞬时打开的面积较小，降低了发动机的功率。金属栓塞式隔板主要依靠金属作为支撑件，在金属支撑件上设计有锥孔，并用钢制锥塞进行密封，这种隔板也存在着以下缺陷：①由于隔板结构存在着锥塞孔，其结构强度受到了影响，所以需要进一步加厚隔板结构(经常需要在20mm厚度以上)，导致整体重量极高；②钢制锥塞结构虽然可以承压和打开功能，然而瞬时打开面积较小，降低了发动机的功率，缩减了飞行器的射程且“喷射棒”会划伤发动机内壁。也即是说，现有隔板是设计存在加工困难、重量较大、无法达到脉冲发动机的功率需求、存在损坏燃烧室的风险等缺陷。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种脉冲发动机硬隔板的制作方法，制作出来的硬隔板能够单向承受高压和单向瞬时破裂，性能优良，且加工方法简单，操作方便。

根据本发明的实施例的脉冲发动机硬隔板的制作方法，包括以下步骤，法兰环和预制块的制备：制备铝碳化硅铸件，然后将所述铝碳化硅铸件切割为法兰环和多种型号的预制块，多个同一型号的所述预制块可拼接成相应型号的隔板圈；法兰环和预制块的装配：将所述法兰环置于装配工装上，然后将多个同一型号的所述预制块拼接在所述法兰环上形成相应型号的所述隔板圈，由外到内依次将多种型号的所述隔板圈装配在所述装配工装上，直至组成圆拱形或者椭圆拱形的打开组件；焊接：将相邻的所述法兰环与所述预制块以及相邻的两个所述预制块焊接成为一个整体的硬隔板。

根据本发明实施例的脉冲发动机硬隔板的制作方法，至少具有如下有益效果：硬隔板具有轻量化、抗压强度高、尺寸稳定性高、材料性能稳定、可加工性高以及加工成本低等特点，利用切割的方法，可以快速制备法兰环和预制块，预制块在高温下，预制块的边角上铝成分会融化挥发，和其相关的碳化硅也会失去粘结性而分散，使得预制块钝化。通过拼接的方式组成打开组件，通过焊接的方式得到整体的硬隔板，步骤简单，操作方便。

根据本发明的一些实施例，所述预制块制备完成之后，对所述预制块进行倒钝处理。

根据本发明的一些实施例，所述法兰环和预制块的装配步骤中，所述隔板圈相邻的的两块所述预制块之间形成交接缝，相邻的两圈所述隔板圈的所述交接缝错位分布。

根据本发明的一些实施例，所述焊接步骤之前，设有所述预制块锁紧步骤，利用锤子敲击中心区域的所述预制块。