专利名称：一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种拉烟喷嘴，尤其是涉及一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴。
背景技术：
在世界各国举行庆典、阅兵或航空展览时，经常要进行飞机的拉烟表演。拉烟的工作原理是拉烟喷嘴通过导管与带有一定压力的低温拉烟剂储箱相连接，拉烟喷嘴固定或吊挂在飞机发动机喷管末端，利用发动机喷管附近的高温使拉烟剂瞬时汽化，再通过喷嘴口喷出，以达到拉烟的目的。随着航空工业的发展，高性能的飞机不断涌现，这对使用于飞机上的材料也提出了更高的要求。以拉烟喷嘴为例，过去我国的表演机型主要是歼7战机，其发动机喷管尾部在飞机加力时的最高温度为1400°C，平稳飞行时的温度小于1000°C，拉烟喷嘴所用的材料为GH420及镍基高温合金。现在所用表演机型为歼10战机，飞机加力时发动机喷管附近温度可达1700°C，其拉烟喷嘴原来使用的高温合金材料在用于这种机型时因烧损严重而不能使用。所以迫切需要一种更适合新型表演机发动机喷管环境的拉烟喷嘴来替代原有拉烟喷嘴。拉烟喷嘴一旦装上表演机，便处于服役状态，在飞机飞行时不但要承受高温和强气流的冲刷作用，而且还要受到拉烟剂的冷却作用，这就要求喷嘴拥有优良的高温 (1700°C )抗氧化性能和足够的高温强度以及好的热疲劳性能。另外，从安全性考虑，拉烟喷嘴在使用状态下应具有好的韧性，不能脆化断裂。在1700°C拉烟喷嘴的研制过程中，曾使用碳纤维陶瓷、钨铜材料和镍基高温合金表面涂覆二氧化锆涂层进行制造，但是碳纤维陶瓷因受冷热和强气流的作用而易脆断，钨铜材料在高温时熔融的铜会堵塞喷嘴口，带涂层的镍基高温合金也不能承受较长时间的高温作用，且烧损严重。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，其结构简单、设计合理且使用效果好，能有效解决现有技术中拉烟喷嘴受冷热和强气流作用时易脆断、高温熔融时会堵塞喷嘴口以及长时间高温烧损严重的问题，同时具有高温强度高，热疲劳性能和韧性好的特点。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，其特征在于包括由Nb521合金棒材制成且具有气流通道的拉烟喷嘴本体，所述拉烟喷嘴本体的一端端部外壁上车有安装螺纹，所述拉烟喷嘴本体的另一端端部开有与气流通道相连通的拉烟槽，所述气流通道和拉烟槽的内表面以及拉烟喷嘴本体去掉螺纹的外表面上均涂覆有高温抗氧化涂层。上述的一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，其特征在于所述高温抗氧化涂层为铌合金高温抗氧化涂层。[0008]上述的一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，其特征在于所述高温抗氧化涂层的厚度为 60μ -120μπ ο本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、结构简单、设计合理且使用效果好。2、本实用新型能有效解决现有技术中拉烟喷嘴受冷热和强气流作用时易脆断、高温熔融时会堵塞喷嘴口以及长时间高温烧损严重的问题。3、由于本实用新型采用Nb521合金棒材制造，且在气流通道和拉烟槽的内表面以及拉烟喷嘴本体去掉螺纹的外表面上均涂覆高温抗氧化涂层，因此使得拉烟喷嘴高温强度高，热疲劳性能和韧性好，且可以承受飞机发动机喷管附近高温和强烈热震，同时长时间不变形。下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的整体结构示意图。图2为图1的I处放大图。附图标记说明1-拉烟喷嘴本体；2-气流通道；3-安装螺纹；4-拉烟槽； 5-高温抗氧化涂层。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型包括由Nb521合金棒材制成且具有气流通道2的拉烟喷嘴本体1，所述拉烟喷嘴本体1的一端端部外壁上车有安装螺纹3，所述拉烟喷嘴本体的另一端端部开有与气流通道2相连通的拉烟槽4，所述气流通道2和拉烟槽4的内表面以及拉烟喷嘴本体1去掉螺纹3的外表面上均涂覆有高温抗氧化涂层5。本实施例中，所述高温抗氧化涂层5为铌合金高温抗氧化涂层。本实施例中，所述高温抗氧化涂层5的厚度为60 μ m-120 μ m。本实用新型中，拉烟喷嘴本体采用Nb521 (高温铌钨合金)制作，Nb521如果没有表面涂层保护，在600°C -700°C以上时会发生剧烈氧化而快速烧毁，所以本实用新型在其表面上涂覆烧结一层由W、Mo、Si、Zr、Hf等元素组成的铌合金高温抗氧化涂层(该高温抗氧化涂层由西北有色金属研究院生产)，其烧结温度为1400°C，烧结时间为40分钟，厚度为 60 μ m-120 μ m，经涂覆后的拉烟喷嘴在1700°C下不仅可使用100多小时，且避免了零件在使用过程中氧化，进而保证了零件的使用寿命。具体制作过程为用Nb521合金棒材先粗车外圆，并对准中心轴，在棒材的一端用钻头打气流通道；然后用数控车床加工出零件外锥度；再在螺纹磨床上对中后，磨制出安装螺纹；其次用钻头打销钉孔，铣扳手槽，最后铣出拉烟槽。零件加工完成后，用酸液清洗零件内外表面，最后在零件表面涂覆并烧结一层由 W、Mo、Si、Zr、Hf等元素组成的铌合金高温抗氧化涂层。使用时，通过安装螺纹3将拉烟喷嘴固定或吊挂在飞机发动机喷管末端即可使用。[0026] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，其特征在于包括由Nb521合金棒材制成且具有气流通道( 的拉烟喷嘴本体(1)，所述拉烟喷嘴本体(1)的一端端部外壁上车有安装螺纹(3)，所述拉烟喷嘴本体的另一端端部开有与气流通道( 相连通的拉烟槽，所述气流通道⑵和拉烟槽⑷的内表面以及拉烟喷嘴本体⑴去掉螺纹⑶的外表面上均涂覆有高温抗氧化涂层(5)。
2.按照权利要求1所述的一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，其特征在于所述高温抗氧化涂层( 为铌合金高温抗氧化涂层。
3.按照权利要求1或2所述的一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，其特征在于所述高温抗氧化涂层(5)的厚度为60μπι-120μπι。
专利摘要本实用新型公开了一种飞机飞行表演用铌合金拉烟喷嘴，包括由Nb521合金棒材制成且具有气流通道的拉烟喷嘴本体，所述拉烟喷嘴本体的一端端部外壁上车有安装螺纹，所述拉烟喷嘴本体的另一端端部开有与气流通道相连通的拉烟槽，所述气流通道和拉烟槽的内表面以及拉烟喷嘴本体去掉螺纹的外表面上均涂覆有高温抗氧化涂层。本实用新型结构简单、设计合理且使用效果好，能有效解决现有技术中拉烟喷嘴受冷热和强气流作用时易脆断、高温熔融时会堵塞喷嘴口以及长时间高温烧损严重的问题，同时具有高温强度高，热疲劳性能和韧性好的特点。
文档编号B05B1/00GK202316150SQ20112049954
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月3日 优先权日2011年12月3日
发明者夏明星, 李中奎, 王东辉, 王文生, 白润, 郑欣 申请人:西北有色金属研究院