【作 者】韓靜濤;楊興文
【引 言】
隨著人類(lèi)對(duì)深空探測(cè)的不斷發(fā)展,核動(dòng)力已逐漸在深空探測(cè)航天器中應(yīng)用[1-5]。在能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中,布雷頓循環(huán)得到了廣泛的使用,在循環(huán)過(guò)程中回?zé)崞餍枰惺軐⒔?73 K的最高循環(huán)溫度。作為回?zé)崞鞲浇母綄俟芗?,其承受的溫度也?00 K左右,而此類(lèi)管件一般要求具有較好的通氣密閉性、耐高溫性及較大D/S(管徑/壁厚)比,目前主要以鈦及鈦合金無(wú)縫管為主,管坯的制備主要采用鉆孔擠壓和斜軋鉆孔兩類(lèi)工藝[6-8],鉆孔擠壓的制備工藝對(duì)金屬的消耗量較大,其廢料可高達(dá)10%一15%,而斜軋穿孔的制備工藝相對(duì)來(lái)講對(duì)金屬的消耗量較小,工藝廢料在1%—3%,但其主要缺點(diǎn)在于制備出的管坯厚度公差略大,且制備工藝較為復(fù)雜,制作成本比較昂貴[9]。
小于5m的大尺寸、高D/S比的耐高溫管件。本文從管件制備材料的選擇、成形工藝方法的比較、螺旋冷彎成形工藝制備過(guò)程、管件制備質(zhì)量及性能檢測(cè)等四個(gè)方面對(duì)管件產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用做了詳細(xì)闡述。該產(chǎn)品制作質(zhì)量良好,性能完全符合要求,項(xiàng)目取得良好預(yù)期。
【結(jié)束語(yǔ)】
通過(guò)對(duì)核動(dòng)力航天器附屬管件材料的篩選分析,確定了工業(yè)純鈦(TA1)作為航天用大尺寸管件制備的目標(biāo)材料。通過(guò)常用的冷彎成形制管方法分析及管件的技術(shù)要求,選定了螺旋冷彎咬合的方式作為該高溫管件的成形方法;通過(guò)在螺旋風(fēng)管機(jī)的試驗(yàn),最終成功制備出了壁厚為1 mm、直徑為500 mm、長(zhǎng)度為6000 mm的大尺寸、耐高溫鈦合金管件,經(jīng)質(zhì)量和力學(xué)性能檢測(cè),各項(xiàng)參數(shù)均符合技術(shù)要求,為該類(lèi)航天用耐高溫管件提供了一種新型的、實(shí)用的成型工藝方法。該技術(shù)對(duì)于航天類(lèi)的其他功能性管件的制備也具有很大的推廣意義。
以下是正文: