專利名稱：一種耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱，屬于宇宙航行及其所用的飛行器或設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
貯箱是用于貯存燃料和氧化劑，為發(fā)動(dòng)機(jī)提供加壓氧化 劑和燃料的設(shè)備。由于燃料貯箱中貯存著的燃料具有一定的腐蝕性，并且在實(shí)際使用中，系統(tǒng)和部件的工作環(huán)境存在一定的應(yīng)力。因此材料的耐蝕性(腐蝕穩(wěn)定性)和強(qiáng)度是決定系統(tǒng)和部件工作壽命的重要參數(shù)。一般結(jié)構(gòu)的貯箱由于其貯存的貯存液的腐蝕作用，普遍使用壽命較短。如果貯箱全部采用耐腐蝕強(qiáng)的材料，則會(huì)導(dǎo)致貯箱的強(qiáng)度降低。若采用具有較高強(qiáng)度的材料，則會(huì)使得貯箱耐腐蝕性不足?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外關(guān)于貯箱耐腐蝕性的研究?jī)H僅在于采用新型的復(fù)合材料或者在貯箱內(nèi)部噴涂一層具有較強(qiáng)耐腐蝕性的涂層。但是，如果僅僅在貯箱內(nèi)部表面鍍一層耐腐蝕性的材料，則有可能因?yàn)閼?yīng)力作用導(dǎo)致涂層的剝離，從而導(dǎo)致貯箱內(nèi)層直接被貯存液侵蝕從而導(dǎo)致貯箱的破壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述的不足提供了一種耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
本發(fā)明所述的一種耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱，包括內(nèi)層貯箱與外層貯箱，所述的內(nèi)層貯箱由防腐材料制成，外層貯箱由高強(qiáng)度的材料制成，內(nèi)層貯箱均勻的附著在外層貯箱的內(nèi)壁。本發(fā)明所述的所述的耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱，所述的外層貯箱采用分段壓制焊接成型；內(nèi)層貯箱采用離心式加工成型。有益效果
本發(fā)明采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)采用具有較強(qiáng)耐腐蝕性的材料，外層結(jié)構(gòu)采用具有高強(qiáng)度性能的材料。內(nèi)層結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，但是其所承受的載荷較?。煌鈱咏Y(jié)構(gòu)用于承受絕大部分載荷，并且其與燃料隔離，因此不會(huì)受到腐蝕損傷，可以有效減少燃料腐蝕損壞的影響，從而提聞燃料箱的壽命。第二，相比于貯箱內(nèi)部采用涂層防腐蝕的技術(shù)，本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整獨(dú)立，且比涂層厚，不僅兼顧了涂層的優(yōu)勢(shì)，而且不易從外層結(jié)構(gòu)剝離或者產(chǎn)生裂紋。第三，本發(fā)明內(nèi)外層結(jié)構(gòu)結(jié)合緊密，具有較高的圓度和同軸度。內(nèi)層結(jié)構(gòu)能將載荷均勻地傳遞至外層結(jié)構(gòu)，從而減少由于結(jié)構(gòu)裝配導(dǎo)致的應(yīng)力集中影響。第四，本發(fā)明采用離心成型技術(shù)，使貯箱內(nèi)層結(jié)構(gòu)以外層結(jié)構(gòu)為框架一次性成型。具有成型性能好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，與外層結(jié)構(gòu)結(jié)合緊密等特點(diǎn)。同時(shí)，由于是一次性離心成型，貯箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒(méi)有縱縫，也沒(méi)有十字形焊縫。焊縫的減少直接減少了貯箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部的殘余應(yīng)力，提高了貯箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。減少了貯箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)力破壞的危險(xiǎn)性。
第五，由于將承受應(yīng)力部分與耐腐蝕部件的分開(kāi)，本發(fā)明減少了貯箱對(duì)于單一材料性能的依賴性，而且可以通過(guò)更換貯箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)的材料，以滿足同一種型號(hào)的貯箱貯存不同類型貯存液的需求。


圖I是本發(fā)明燃料貯箱結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的燃料貯箱局部剖面結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明的離心成型燃料貯箱內(nèi)層結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明· 如圖所示一種耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱，包括內(nèi)層貯箱與外層貯箱，所述的內(nèi)層貯箱由防腐材料制成，外層貯箱由高強(qiáng)度的材料制成，內(nèi)層貯箱均勻的附著在外層貯箱的內(nèi)壁。外層貯箱采用分段壓制焊接成型；內(nèi)層貯箱采用離心式加工成型。內(nèi)層強(qiáng)耐腐蝕材料是鋁合金材料，外層采用具有較高強(qiáng)度的鋁合金系列材料。貯箱外層結(jié)構(gòu)采用一般貯箱的分段壓制焊接成型方法。如圖2所示，在貯箱外層結(jié)構(gòu)分節(jié)加工完成后，將每一節(jié)分別固定在離心成型機(jī)的夾持旋轉(zhuǎn)模具上，并放置于加熱保溫箱內(nèi)。向外層結(jié)構(gòu)內(nèi)注入液態(tài)材料，主傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)貯箱外層結(jié)構(gòu)高速旋轉(zhuǎn)，使材料較為均勻的附著在外層結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁上，逐漸降低保溫箱溫度，使內(nèi)層結(jié)構(gòu)逐漸固化成型。待內(nèi)層結(jié)構(gòu)加工成型后，將貯箱的每一節(jié)采用攪拌摩擦焊焊接在一起。為了保證貯箱內(nèi)外層結(jié)構(gòu)具有較好的材料相似性，內(nèi)外層結(jié)構(gòu)可以采用不同牌號(hào)的合金，例如鋁合金系列，同時(shí)應(yīng)該保證內(nèi)層材料的熔點(diǎn)低于外層材料。為了防止外層結(jié)構(gòu)在離心機(jī)上因?yàn)樾D(zhuǎn)離心力產(chǎn)生變形，可在其外部設(shè)計(jì)專門的夾具。箱體焊接時(shí)采用攪拌摩擦焊可以減少焊縫處的殘余應(yīng)力，提高焊縫質(zhì)量。為防止貯箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)在焊接過(guò)程中因?yàn)槭軣岵痪c外層結(jié)構(gòu)剝離，可以采用內(nèi)外結(jié)構(gòu)同時(shí)進(jìn)行焊接作業(yè)的方式，以保證焊縫的質(zhì)量和貯箱承載能力。采用此種方法加工出來(lái)的燃料貯箱既具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，又能承受較大的使用載荷。且內(nèi)外層結(jié)構(gòu)連接緊密，不容易產(chǎn)生應(yīng)力集中和內(nèi)層結(jié)構(gòu)剝離現(xiàn)象。同時(shí)，由于貯箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是由離心成型方法一次成型，沒(méi)有縱縫，避免的十字焊縫的出現(xiàn)，大大減少了因?yàn)楹附赢a(chǎn)生的局部殘余應(yīng)力，使得內(nèi)層結(jié)構(gòu)承載和傳導(dǎo)應(yīng)力的能力較強(qiáng)。本發(fā)明不僅解決了貯箱的耐腐蝕性問(wèn)題，而且提高了貯箱的使用壽命，而且可以根據(jù)貯存的貯存液的成分不同采用不同的材料成型為內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提高了貯箱的適用性。
權(quán)利要求
1.一種耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱，其特征在于包括內(nèi)層貯箱與外層貯箱，所述的內(nèi)層貯箱由防腐材料制成，外層貯箱由高強(qiáng)度的材料制成，內(nèi)層貯箱均勻的附著在外層貯箱的內(nèi)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱，其特征在于所述的外層貯箱采用分段壓制焊接成型；內(nèi)層貯箱采用離心式加工成型。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種耐腐蝕雙層結(jié)構(gòu)燃料貯箱，屬于宇宙航行及其所用的飛行器或設(shè)備領(lǐng)域。包括內(nèi)層貯箱與外層貯箱，所述的內(nèi)層貯箱由防腐材料制成，外層貯箱由高強(qiáng)度的材料制成，內(nèi)層貯箱均勻的附著在外層貯箱的內(nèi)壁。本發(fā)明采用雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)采用具有較強(qiáng)耐腐蝕性的材料，外層結(jié)構(gòu)采用具有高強(qiáng)度性能的材料。內(nèi)層結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能，但是其所承受的載荷較?。煌鈱咏Y(jié)構(gòu)用于承受絕大部分載荷，并且其與燃料隔離，因此不會(huì)受到腐蝕損傷，可以有效減少燃料腐蝕損壞的影響，從而提高燃料貯箱的壽命。
文檔編號(hào)F17C13/00GK102788245SQ20121024036
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者張俊苗, 梁珩, 薛彩軍, 韓鈺 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)