[发明专利]航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管及生产工艺

说明书

本发明属于航天用高温合金毛细管制造领域，特别涉及一种航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管及生产工艺。其化学成分包括：C≤0.08％；Si≤0.35％；Mn≤0.35％；P≤0.015％；S≤0.015％；Cr为17‑21％；Ni为50‑55％；Ti为0.65‑1.15％；Al为0.2‑0.8％；Cu≤0.3％；Co≤1.0％；Mg≤1.0％；Mo为2.8‑3.3％；Nb为4.75‑5.5％；N≤0.01％；H≤0.001％；O≤0.002％；B≤0.006％，其余为Fe及其它不可避免的杂质；该生产工艺包括选料、穿孔、规整、修磨、粗轧、中间拉拔、精轧、减壁拉拔、成品拉拔及热处理至成品。

技术领域

本发明属于航天用高温合金毛细管制造领域，特别涉及一种航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管及生产工艺。

背景技术

高温合金毛细管是强预冷发动机换热系统的核心构件，其外径为毫米级别，壁厚为微米级别，能够保证换热器在0.05s的瞬间将5马赫的来流由1000℃冷却至100℃，具有超强耐压、超高耐热、超高精度、超轻量化、极端尺寸和高可靠性等特性，对于降低发动机的进口气流温度，缓解各工作部件的热环境，实现水平起降高超声速飞行具有重要意义，因此市场存在极大需求，高温高压的工况以及高换热效率的使用需求对高温合金毛细管的跨尺度制造技术提出了极高的要求。

随着航空、火箭、地面燃气轮机的发展，发动机涡轮进口温度不断提高，新型发动机的燃烧室、涡轮导向叶片和工作叶片、涡轮与压气机盘等零件对高温合金的工作温度也提出了更多的要求，现在镍基高温合金已经被广泛的应用在航空航天、涡轮盘和飞机发动机的制造上。高温合金已经成为航天高科技材料中的优先改进和发展方向，高温下的应用材料在对航空航天技术尤其是热端部件和固体火箭等领域具有相当重要的推动作用。高温合金是一种已在航空航天、动力、发电、石油、石化以及舰船等领域中广泛应用的结构性材料。

但是目前用于航天发动机换热器气体输送的高温合金毛细管生产工艺公开甚少，基本属于技术空白，无法满足我国航空航天事业发展需求，因此成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的技术思想是解决上述问题，而提供一种航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于航天发动机换热器的高温合金毛细管，按质量含量计，该高温合金

毛细管的化学成分包括：C≤0.08％；Si≤0.35％；Mn≤0.35％；

P≤0.015％；S≤0.015％；Cr为17-21％；Ni为50-55％；Ti为0.65-1.15％；Al为0.2-0.8％；Cu≤0.3％；Co≤1.0％；Mg≤1.0％；Mo为2.8-3.3％；Nb为4.75-5.5％；N≤0.01％；H≤0.001％；O≤0.002％；B≤0.006％，其余为Fe及其它不可避免的杂质；

所述高温合金毛细管成品，其中：

力学性能：抗拉强度≥1300MPa，屈服强度≥1100MPa；

组织：晶粒度≥7.0级，B类一次碳化物2.0级；

尺寸公差：外径1.0mm，公差为±0.02mm；壁厚0.05mm，公差为±0.01mm；长度945mm，长度公差：±5mm。

另外，本发明的另一个目的是提供一种航天发动机换热器气体输送用高温合金毛细管的生产工艺。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种用于航天发动机换热器的高温合金毛细管的生产工艺，包括如下步骤：

S1、选料：选择高温合金棒坯作为加工原料，其晶粒度：7级，表面不得有缩孔、缩孔痕迹、空洞、裂纹、夹渣、针孔，B类一次碳化物：2.0；