基于选区激光熔化工艺实现发动机推力室内衬高效率制造

Realization of High-efficiency Manufacturing of Engine Thrust Chamber Lining Based on Selective Laser Melting Technology

传统方法制造带有复杂流道的CuCrZr液体火箭发动机推力室内衬存在加工周期长,造价高等不足之处,而选区激光熔化技术特别适用于复杂结构产品快速研发试制。由于CuCrZr合金材料对近红外光纤激光存在高反特性,需对传统选区激光熔化设备进行定制研发,基于此定制化设备,采用球形CuCrZr粉为原材料,开发大层厚的高效率成形工艺参数,所制备的试样密度可达8.86g/cm^(3)以上,金相孔洞尺寸≤60μm,同时兼具优异的表面质量,竖直面、水平面表面粗糙度可达Ra7~10μm。沉积态及经时效处理后的试样常温拉伸、500℃高温拉伸力学性能优异。经时效处理后的试样导热性能好,常温下导热系数≥345W/(m·K),热扩散系数≥95(mm^(2)/s),比热容≥0.35J/(g·K),满足推力室内衬工况使用要求。最后基于此设备及配套工艺参数成功制造出直径约450mm,高度约700mm液体火箭发动机推力室身部内衬产品,经检验符合相关技术要求。