高压磨料水射流固体火箭发动机燃烧室壳体内表面处理技术

固体火箭发动机燃烧室壳体内表面在粘贴隔热片之前，必须对其进行喷砂处理，以清除热处理后残存的涂料、氧化皮、油脂、锈蚀等并轻量打毛，为保证发动机壳体(壁厚仅1.5～2.0mm)的强度以及贴片的粘接性能，对喷砂后的壳体壁厚减薄量及喷砂质量是有严格要求的。传统的手工气喷砂存在粉尘污染严重、表面质量和壳体减薄量不易控制、喷砂后壳体凹痕中残留锈蚀盐易产生锈蚀、存放时间短、效率低、工人劳动强度大等缺点。因此迫切需要开发新的、清洁及高效的固体火箭发动机燃烧室壳体内表面处理技术，而磨料水射流表面处理技术正是最好的选择。
 
磨料水射流是在高压纯水射流基础上发展起来的利用由喷嘴小孔高速喷出的混有细小磨料粒子的普通自来水作用于工件表面，通过磨料粒子的高速碰撞剪切作用达到磨削去除材料，通过控制混合液喷射时的压力、角度及喷射时间等工艺参数来定量清洗工件表面的工艺。
 
采用高压磨料水射流进行的湿式喷砂明显优于手工气喷砂。我们采用D6AE、30CrMnSiA等不同材质的标准金属试片进行了湿喷砂试验。试验结果表明，当水压在12～18MPa 时，试片仅快速往复喷砂一次就能得到较高的表面处理质量，减薄量能控制在0.05mm以内。

随后我们对同种材质金属试片分组进行干、湿喷砂后用相同工艺粘贴相同材质的隔热片并进行剪切强度和剥离强度试验，同时，对试片作加速老化试验后进行剪切强度测试的结果均表明水喷砂质量优于干喷砂，完全能满足设计和工艺要求。