本發(fā)明屬于固體火箭發(fā)動機噴管成型技術領域，具體涉及一種固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接方法及密封工裝。

背景技術：

噴管是固體火箭發(fā)動機的重要零部件，固體火箭發(fā)動機噴管在組裝時，需要將柔性堵蓋11與噴管喉襯10粘接固化，再進行氣密性試驗考核?，F有技術的柔性堵蓋與噴管喉襯粘接方法，如圖1所示，是采用與柔性堵蓋的粘接型面配合的壓塊9，在壓塊9上添加重物或使用手動壓力機進行加壓，然后室溫固化。

由于柔性堵蓋與噴管喉襯的粘接型面為曲面，現有技術的柔性堵蓋粘接方法中，壓塊與柔性堵蓋壓配面很難做到完全配合，粘接型面受力方向單一，且粘接型面壓力不均勻，易產生線接觸施壓，從而導致柔性堵蓋與噴管喉襯粘接的合格率較低，經常出現漏氣現象，嚴重影響了生產效率。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的就是要針對傳統(tǒng)加工方法的不足，提供一種能有效提高粘接質量固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接方法及密封工裝，從而提高生產效率。

為實現上述目的，本發(fā)明所設計的固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接方法，所述粘接方法是柔性堵蓋與噴管喉襯預粘后，將密封工裝安裝到噴管上，使得柔性堵蓋與密封工裝相配合后形成密閉空間區(qū)域一，對密閉空間區(qū)域一進行加壓，采用氣壓的方式對柔性堵蓋與噴管喉襯粘接面的外型面加壓，最后保壓固化。

進一步地，所述粘接方法具體包括如下步驟：

1)噴管喉襯的粘接面上涂環(huán)氧膠，將柔性堵蓋預粘到噴管喉襯上；

2)將密封工裝安裝到噴管上，密封工裝封板的邊緣通過螺栓與噴管擴散段固定安裝，密封工裝封板的凸部底面抵在柔性堵蓋粘接面的外型面上緣，密封工裝底座的底板邊緣抵在柔性堵蓋粘接面的外型面下緣，凸部、封板、底座及柔性堵蓋粘接面的外型面依次圍合形成密閉空間區(qū)域一，凸部、封板及噴管擴散段依次圍合形成密閉空間區(qū)域二；

3)通過打壓接頭對密閉空間區(qū)域一加壓，密封工裝的第一壓力表顯示密閉空間區(qū)域一的壓力，加壓到預設值后，室溫保壓固化，然后拆除密封工裝。

進一步地，所述步驟3)拆除密封工裝后，對粘接后的噴管與柔性堵蓋11進行氣密性檢測。

進一步地，所述步驟1)中，柔性堵蓋11預粘到噴管喉襯上后，柔性堵蓋11的軸線與噴管喉襯10的軸線偏距不得超過1mm。

進一步地，在進行所述步驟1)之前，噴管喉襯10的粘接面和柔性堵蓋11的粘接面均打磨后，用丙酮清洗。

進一步地，完成所述步驟2)后，通過密閉空間區(qū)域二的第二壓力表檢測密閉空間區(qū)域一是否完全密封；具體過程如下：

密封工裝安裝到噴管上后，通過打壓接頭對密閉空間區(qū)域一加壓，若第二壓力表的數值不發(fā)生變化，則密閉空間區(qū)域一完全密封，反之，則密封不完好。

進一步地，所述封板1的凸部底面與所述柔性堵蓋粘接面的外型面上緣之間襯有第一O形密封圈；所述底座的底板邊緣與所述柔性堵蓋粘接面的外型面下緣之間襯有第二O形密封圈；所述底座的支撐桿外周緣面與所述封板的支撐桿連接孔內壁之間襯有第三O形密封圈；所述密封工裝封板的邊緣與所述噴管擴散段之間襯有第四O形密封圈。

一種如上述所述固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋粘接方法而設計的密封工裝，所述密封工裝包括封板及底座，所述底座包括底板和連接在底板上的支撐桿，所述支撐桿的上端部固定安裝在所述封板的中間部位；所述封板下表面向下延伸有一圈凸部，且所述凸部位于所述底板的外側；所述密封工裝還包括位于所述凸部內側的且安裝在所述封板上的打壓接頭。

進一步地，所述密封工裝還包括位于所述凸部內側的且安裝在所述封板上的第一壓力表及位于所述凸部外側的且安裝在所述封板上的第二壓力表。

進一步地，所述支撐桿的上端部插入到所述封板中間部位的支撐桿連接孔中直至伸入到壓板的中間通孔內，所述壓板通過螺栓固定壓裝在所述封板上，所述底座的支撐桿外周緣面與所述封板的支撐桿連接孔內壁之間襯有第三O形密封圈。

本發(fā)明與現有技術相比，具有以下優(yōu)點：本發(fā)明粘接方法是將密封工裝安裝到噴管上，使得柔性堵蓋與密封工裝相配合后形成密閉空間區(qū)域一，然后采用氣體施壓，利用氣壓的不定向性，施壓于柔性堵蓋作用于粘接面的外型面，使粘接面每一點法向受壓，實現粘接面的面接觸均勻受壓，從而提高了粘接質量；另外，該方法簡單、操作方便、周期短且價格低廉，尤其適用于大直徑固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接。

附圖說明

圖1為現有技術中柔性堵蓋與噴管喉襯粘接示意圖；

圖2為本發(fā)明固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接結構示意圖；

圖3為圖2中Ⅰ處結構放大示意圖；

圖4為圖2中Ⅱ處結構放大示意圖；

圖5為圖2中Ⅲ處結構放大示意圖。

其中：封板1(其中：凸部1.1)、底座2(其中：支撐桿2.1、底板2.2、上端部2.3)、壓板3、打壓接頭4、第一壓力表5、第二壓力表6、螺栓7、第三O形密封圈8、壓塊9、喉襯10、柔性堵蓋11、第二O形密封圈12、第一O形密封圈13、密閉空間區(qū)域二14、密閉空間區(qū)域一15、擴散段16、粘接面17、外型面18、懸空面19。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構成限定。

以下實施例中所采用的密封工裝，結合圖2所示，包括封板1、底座2、壓板3、打壓接頭4、第一壓力表5及第二壓力表6，該封板1的最小厚度應該滿足后續(xù)使用時加壓壓力的強度要求；封板1的中間部位開有支撐桿連接孔，底座2包括底板2.2和連接在底板2.2上的支撐桿2.1，支撐桿2.1的上端部2.3插入到封板1中間部位的支撐桿連接孔中直至伸入到壓板3的中間通孔內，壓板3通過螺栓固定壓裝在封板1上，從而將封板1與底座2固定連接成整體，并且支撐桿2.1外周緣面與支撐桿連接孔內壁之間襯有兩道第三O形密封圈8進行密封，如圖3所示；封板1下表面向下延伸有一圈凸部1.1，該凸部1.1位于底板2.2的外側，第一壓力表5、第二壓力表6及打壓接頭4均安裝在封板1上，且第一壓力表5和打壓接頭4均位于凸部1.1的內側，第二壓力表6位于凸部1.1的外側。

本實施例采用上述的密封工裝實現固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接，柔性堵蓋11與噴管喉襯10預粘后，將密封工裝安裝到噴管上，使得柔性堵蓋11與密封工裝相配合后形成密閉空間區(qū)域一15，對密閉空間區(qū)域一15進行加壓，從而形成一個氣艙環(huán)境，采用氣壓的方式對柔性堵蓋11與噴管喉襯10粘接面17的外型面18加壓，最后保壓固化。其具體方法如下：

1)首先將噴管喉襯10的粘接面和柔性堵蓋11的粘接面均打磨后，應保持打磨面平滑過渡，無凹坑出現，并用丙酮清洗干凈；

2)噴管喉襯10的粘接面上涂耐高溫環(huán)氧樹脂膠(如高溫環(huán)氧樹脂AB膠)，將柔性堵蓋11預粘到噴管喉襯10上，保證柔性堵蓋11的軸線與噴管喉襯10的軸線偏距不得超過1mm；

3)將密封工裝安裝到噴管上，如圖2所示，密封工裝封板1的邊緣通過螺栓7與噴管擴散段16固定安裝，密封工裝封板1的凸部1.1底面抵在柔性堵蓋11粘接面的外型面18上緣，密封工裝底座2的底板2.2邊緣抵在柔性堵蓋11粘接面的外型面18下緣；并且，封板1的凸部1.1底面與柔性堵蓋11粘接面的外型面18上緣之間襯有三道第一O形密封圈13，如圖5所示；底座的底板邊緣與柔性堵蓋粘接面的外型面下緣之間襯有一道第二O形密封圈12，密封工裝封板1的邊緣與噴管擴散段16之間襯有第四O形密封圈，如圖4所示，從而保證凸部1.1、封板1、底座2及柔性堵蓋11粘接面的外型面18依次圍合形成密閉空間區(qū)域一15，凸部1.1、封板1及噴管擴散段16依次圍合形成密閉空間區(qū)域二14；

其中：第一O形密封圈13既防止封板1凸部1.1的金屬部位施壓過程中壓傷柔性堵蓋11表面，又能防止封板1下端對應的柔性堵蓋11懸空面19在加壓過程中變形；而第一壓力表5主要顯示密閉空間區(qū)域一15的壓力，第二壓力表6主要顯示密閉空間區(qū)域二14的壓力；在對密閉空間區(qū)域一15打壓時，通過觀察第二壓力表6來判斷密閉空間區(qū)域一15是否密封良好；

4)通過密閉空間區(qū)域二14的第二壓力表6檢測密閉空間區(qū)域一15是否完全密封；具體過程如下：

密封工裝安裝到噴管上后，通過打壓接頭4對密閉空間區(qū)域一15加壓，若第二壓力表6的數值不發(fā)生變化，則密閉空間區(qū)域一15完全密封，反之，則密封不完好；

5)密封性能檢測完畢后，再次通過打壓接頭4對密閉空間區(qū)域一15加壓，密封工裝的第一壓力表5顯示密閉空間區(qū)域一15的壓力，加壓到預設值后，該加壓的壓力值通過計算得到，例如，某型號柔性堵蓋粘接工藝規(guī)程中要求施壓重物重量為180kg，重物施壓面積為86800mm²，經計算試驗加壓的壓力為0.02MPa，然后室溫保壓固化24～48小時后，拆除密封工裝；

6)步驟5)拆除密封工裝后，對粘接后的噴管與柔性堵蓋11進行氣密性檢測，用以驗證粘接質量。

上述步驟4)和步驟5)中通過打壓接頭4對密閉空間區(qū)域一15加壓所采用的氣體可以是空氣、氮氣或惰性氣體。

將本發(fā)明固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接方法應用于5種(每種共計10臺)固體火箭發(fā)動機噴管與柔性堵蓋的粘接工序，經過氣密性試驗考核，合格率達到100％，粘接質量明顯提高，并且由于沒有反復粘接，每臺的制造周期相對縮短了40％。