一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴的製作方法
2023-10-11 15:42:19
專利名稱：一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種拉煙噴嘴，尤其是涉及一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴。
背景技術：
在世界各國舉行慶典、閱兵或航空展覽時，經常要進行飛機的拉煙表演。拉煙的工作原理是拉煙噴嘴通過導管與帶有一定壓力的低溫拉煙劑儲箱相連接，拉煙噴嘴固定或吊掛在飛機發動機噴管末端，利用發動機噴管附近的高溫使拉煙劑瞬時汽化，再通過噴嘴口噴出，以達到拉煙的目的。隨著航空工業的發展，高性能的飛機不斷湧現，這對使用於飛機上的材料也提出了更高的要求。以拉煙噴嘴為例，過去我國的表演機型主要是殲7戰機，其發動機噴管尾部在飛機加力時的最高溫度為1400°C，平穩飛行時的溫度小於1000°C，拉煙噴嘴所用的材料為GH420及鎳基高溫合金。現在所用表演機型為殲10戰機，飛機加力時發動機噴管附近溫度可達1700°C，其拉煙噴嘴原來使用的高溫合金材料在用於這種機型時因燒損嚴重而不能使用。所以迫切需要一種更適合新型表演機發動機噴管環境的拉煙噴嘴來替代原有拉煙噴嘴。拉煙噴嘴一旦裝上表演機，便處於服役狀態，在飛機飛行時不但要承受高溫和強氣流的衝刷作用，而且還要受到拉煙劑的冷卻作用，這就要求噴嘴擁有優良的高溫 (1700°C )抗氧化性能和足夠的高溫強度以及好的熱疲勞性能。另外，從安全性考慮，拉煙噴嘴在使用狀態下應具有好的韌性，不能脆化斷裂。在1700°C拉煙噴嘴的研製過程中，曾使用碳纖維陶瓷、鎢銅材料和鎳基高溫合金表面塗覆二氧化鋯塗層進行製造，但是碳纖維陶瓷因受冷熱和強氣流的作用而易脆斷，鎢銅材料在高溫時熔融的銅會堵塞噴嘴口，帶塗層的鎳基高溫合金也不能承受較長時間的高溫作用，且燒損嚴重。
實用新型內容本實用新型的目的在於克服上述現有技術中的不足，提供一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，其結構簡單、設計合理且使用效果好，能有效解決現有技術中拉煙噴嘴受冷熱和強氣流作用時易脆斷、高溫熔融時會堵塞噴嘴口以及長時間高溫燒損嚴重的問題，同時具有高溫強度高，熱疲勞性能和韌性好的特點。為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，其特徵在於包括由Nb521合金棒材製成且具有氣流通道的拉煙噴嘴本體，所述拉煙噴嘴本體的一端端部外壁上車有安裝螺紋，所述拉煙噴嘴本體的另一端端部開有與氣流通道相連通的拉煙槽，所述氣流通道和拉煙槽的內表面以及拉煙噴嘴本體去掉螺紋的外表面上均塗覆有高溫抗氧化塗層。上述的一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，其特徵在於所述高溫抗氧化塗層為鈮合金高溫抗氧化塗層。[0008]上述的一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，其特徵在於所述高溫抗氧化塗層的厚度為 60μ -120μπ ο本實用新型與現有技術相比具有以下優點1、結構簡單、設計合理且使用效果好。2、本實用新型能有效解決現有技術中拉煙噴嘴受冷熱和強氣流作用時易脆斷、高溫熔融時會堵塞噴嘴口以及長時間高溫燒損嚴重的問題。3、由於本實用新型採用Nb521合金棒材製造，且在氣流通道和拉煙槽的內表面以及拉煙噴嘴本體去掉螺紋的外表面上均塗覆高溫抗氧化塗層，因此使得拉煙噴嘴高溫強度高，熱疲勞性能和韌性好，且可以承受飛機發動機噴管附近高溫和強烈熱震，同時長時間不變形。下面通過附圖和實施例，對本實用新型做進一步的詳細描述。
圖1為本實用新型的整體結構示意圖。圖2為圖1的I處放大圖。附圖標記說明1-拉煙噴嘴本體；2-氣流通道；3-安裝螺紋；4-拉煙槽； 5-高溫抗氧化塗層。
具體實施方式
如圖1和圖2所示，本實用新型包括由Nb521合金棒材製成且具有氣流通道2的拉煙噴嘴本體1，所述拉煙噴嘴本體1的一端端部外壁上車有安裝螺紋3，所述拉煙噴嘴本體的另一端端部開有與氣流通道2相連通的拉煙槽4，所述氣流通道2和拉煙槽4的內表面以及拉煙噴嘴本體1去掉螺紋3的外表面上均塗覆有高溫抗氧化塗層5。本實施例中，所述高溫抗氧化塗層5為鈮合金高溫抗氧化塗層。本實施例中，所述高溫抗氧化塗層5的厚度為60 μ m-120 μ m。本實用新型中，拉煙噴嘴本體採用Nb521 (高溫鈮鎢合金)製作，Nb521如果沒有表面塗層保護，在600°C -700°C以上時會發生劇烈氧化而快速燒毀，所以本實用新型在其表面上塗覆燒結一層由W、Mo、Si、Zr、Hf等元素組成的鈮合金高溫抗氧化塗層(該高溫抗氧化塗層由西北有色金屬研究院生產)，其燒結溫度為1400°C，燒結時間為40分鐘，厚度為 60 μ m-120 μ m，經塗覆後的拉煙噴嘴在1700°C下不僅可使用100多小時，且避免了零件在使用過程中氧化，進而保證了零件的使用壽命。具體製作過程為用Nb521合金棒材先粗車外圓，並對準中心軸，在棒材的一端用鑽頭打氣流通道；然後用數控車床加工出零件外錐度；再在螺紋磨床上對中後，磨製出安裝螺紋；其次用鑽頭打銷釘孔，銑扳手槽，最後銑出拉煙槽。零件加工完成後，用酸液清洗零件內外表面，最後在零件表面塗覆並燒結一層由 W、Mo、Si、Zr、Hf等元素組成的鈮合金高溫抗氧化塗層。使用時，通過安裝螺紋3將拉煙噴嘴固定或吊掛在飛機發動機噴管末端即可使用。[0026] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變換，均仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，其特徵在於包括由Nb521合金棒材製成且具有氣流通道( 的拉煙噴嘴本體(1)，所述拉煙噴嘴本體(1)的一端端部外壁上車有安裝螺紋(3)，所述拉煙噴嘴本體的另一端端部開有與氣流通道( 相連通的拉煙槽，所述氣流通道⑵和拉煙槽⑷的內表面以及拉煙噴嘴本體⑴去掉螺紋⑶的外表面上均塗覆有高溫抗氧化塗層(5)。
2.按照權利要求1所述的一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，其特徵在於所述高溫抗氧化塗層( 為鈮合金高溫抗氧化塗層。
3.按照權利要求1或2所述的一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，其特徵在於所述高溫抗氧化塗層(5)的厚度為60μπι-120μπι。
專利摘要本實用新型公開了一種飛機飛行表演用鈮合金拉煙噴嘴，包括由Nb521合金棒材製成且具有氣流通道的拉煙噴嘴本體，所述拉煙噴嘴本體的一端端部外壁上車有安裝螺紋，所述拉煙噴嘴本體的另一端端部開有與氣流通道相連通的拉煙槽，所述氣流通道和拉煙槽的內表面以及拉煙噴嘴本體去掉螺紋的外表面上均塗覆有高溫抗氧化塗層。本實用新型結構簡單、設計合理且使用效果好，能有效解決現有技術中拉煙噴嘴受冷熱和強氣流作用時易脆斷、高溫熔融時會堵塞噴嘴口以及長時間高溫燒損嚴重的問題，同時具有高溫強度高，熱疲勞性能和韌性好的特點。
文檔編號B05B1/00GK202316150SQ20112049954
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月3日 優先權日2011年12月3日
發明者夏明星, 李中奎, 王東輝, 王文生, 白潤, 鄭欣 申請人:西北有色金屬研究院