一輩子都沒見過(guò)：火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么焊接的？

張麻子

我們先看看火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)成和材料：
液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)主要由渦輪、推進(jìn)劑輸送泵和燃燒室組成。渦輪材料主要是鎳基、鈷基合金。泵殼體采用高強(qiáng)度、高致密性的鋁合金鑄件或鋼鑄件。

燃燒室的工作環(huán)境最為嚴(yán)酷，室內(nèi)燃燒溫度高達(dá)3000°C以上。任何材料在這溫度下都會(huì)軟化以至熔化，只有對(duì)燃燒室進(jìn)行冷卻才能保證材料有必要的強(qiáng)度。

燃燒室按冷卻方式分為三類結(jié)構(gòu)：

①再生冷卻式燃燒室，其結(jié)構(gòu)又分為夾壁式和管束式兩種。夾壁式燃燒室的內(nèi)外壁大多用不銹鋼經(jīng)高溫釬焊制成。某些大型液氧-液氫發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)壁用銅-銀-鋯合金制造，以增加冷卻效果，外壁用金屬鎳電鑄成形。管束式燃燒室是用多根純鎳或不銹鋼薄壁異形變截面管捆綁釬焊而成。

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②輻射冷卻式燃燒室用鉬、鈮等難熔金屬制造，延伸噴管則用鈮、鈷、鈦合金制造，表面涂覆抗氧化和具有高輻射系數(shù)的特殊涂層。

③燒蝕冷卻式燃燒室的內(nèi)壁用高硅氧纖維增強(qiáng)樹脂作燒蝕材料，外部用鈦合金作承力殼體，喉部裝有石墨鑲塊以增強(qiáng)耐燒蝕能力。有的發(fā)動(dòng)機(jī)用多孔金屬面板作為頂部推進(jìn)劑噴注器的安裝板，以增加冷卻效果。

由此可以看出火箭需要焊接的部件，是液體運(yùn)載火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)噴管和燃燒室部分及儲(chǔ)罐部分。
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通常火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的焊接部分采用無(wú)焊絲焊接的熱等靜壓焊接以及摩擦焊（異種材料間的焊接），然而焊絲焊接大多數(shù)是氬弧焊或者激光焊，焊接的是同質(zhì)材料，焊接的是鈮合金C一103、Nb一752、312不銹鋼、鋁合金、鎳基合金等這類發(fā)動(dòng)機(jī)材料，不銹鋼和鎳基合金和鋁合金（鋁合金大多數(shù)是用于鑄造渦輪泵的外殼，很少用到焊接）的焊接不再贅述，這個(gè)采用同牌號(hào)材料的焊絲就能焊接，以下的圖表是鈮合金C一103、Nb一752使用的焊絲。

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