高壓磨料水射流固體火箭發動機燃燒室殼體內表面處理技術

固體火箭發動機燃燒室殼體內表面在粘貼隔熱片之前，必須對其進行噴砂處理，以清除熱處理后殘存的涂料、氧化皮、油脂、銹蝕等并輕量打毛，為保證發動機殼體(壁厚僅1.5～2.0mm)的強度以及貼片的粘接性能，對噴砂后的殼體壁厚減薄量及噴砂質量是有嚴格要求的。傳統的手工氣噴砂存在粉塵污染嚴重、表面質量和殼體減薄量不易控制、噴砂后殼體凹痕中殘留銹蝕鹽易產生銹蝕、存放時間短、效率低、工人勞動強度大等缺點。因此迫切需要開發新的、清潔及高效的固體火箭發動機燃燒室殼體內表面處理技術，而磨料水射流表面處理技術正是最好的選擇。
 
磨料水射流是在高壓純水射流基礎上發展起來的利用由噴嘴小孔高速噴出的混有細小磨料粒子的普通自來水作用于工件表面，通過磨料粒子的高速碰撞剪切作用達到磨削去除材料，通過控制混合液噴射時的壓力、角度及噴射時間等工藝參數來定量清洗工件表面的工藝。
 
采用高壓磨料水射流進行的濕式噴砂明顯優于手工氣噴砂。我們采用D6AE、30CrMnSiA等不同材質的標準金屬試片進行了濕噴砂試驗。試驗結果表明，當水壓在12～18MPa 時，試片僅快速往復噴砂一次就能得到較高的表面處理質量，減薄量能控制在0.05mm以內。

隨后我們對同種材質金屬試片分組進行干、濕噴砂后用相同工藝粘貼相同材質的隔熱片并進行剪切強度和剝離強度試驗，同時，對試片作加速老化試驗后進行剪切強度測試的結果均表明水噴砂質量優于干噴砂，完全能滿足設計和工藝要求。