近日，中國航天科技集團有限公司一院211廠成功研製出重型氫氧發動機噴管，代表着一院211廠大尺寸不鏽鋼部件的擴散釺焊技術能力達到世界先進水平。該噴管的成功研製，為我國大直徑重型運載火箭的研製奠定了堅實的基礎。

直徑2.5米級再生冷卻噴管入爐前準備工作

　　一院211廠研製的發動機噴管分為上、下兩段，上段最大直徑1.8米，下段最大直徑2.5米，壁厚最薄處僅1毫米。採用內壁銑槽、外壁直接套接結構的擴散釺焊製造工藝。

焊接完成後的直徑2.5米級再生冷卻噴管

　　擴散釺焊是在高溫下保溫一定時間使焊件產生微量形變，採用熔化的中間金屬夾層，讓接觸部分產生原子互相擴散，形成新的擴散層，從而實現可靠連接的壓焊方法。這種方法可用於需要大面積結合的具有複雜內部通道的零部件的製造，構件變形小，尺寸精度高，且不會損失原材料本身。

　　所謂“銑槽”就是在噴管內壁上銑出一道一道的凹槽，再通過擴散釺焊工藝將內壁焊接到外壁上，這樣噴管壁內部就形成了緊密排列的中空通道。

　　為什麼要做成中空通道？

　　噴管的材料要承受近3000℃的高溫，而火箭的推進劑——-253℃的液氫和-183℃的液氧就是現成的冷卻劑。火箭設計師讓液氫在進入燃燒室之前，先在這些中空的通道里高速流動，帶走燃氣傳給噴管的熱量，保護噴管不被燒毀。燃氣傳給液氫熱量時對液氫進行預熱，這部分熱量最後又被液氫帶回了燃燒室，得到了再生，因此這種設計的發動機噴管又叫做“再生冷卻噴管”。

　　外壁型面則採取不加工直接拼焊成形的方式，尺寸大、剛性弱、型面精度控制難度大。推進劑經過火箭發動機渦輪泵的增壓，噴管的夾層承受着巨大的壓力，如果連接不牢，就會被巨大的液壓作用力撐開，導致噴管損壞，火箭發射任務也就失敗了。因此，在銑槽式噴管的製造中，內外壁的結合是否牢固，是否形成封閉的冷卻通道非常重要。

　　大尺寸部件擴散釺焊工藝結構設計技術、工裝高低溫裝匹配、大尺寸部件釺焊變形控制……一院211廠突破了一系列技術難題，實現了擴散釺焊技術從設備到工藝的全系統研究和應用，出色地完成了重型發動機再生冷卻噴管的上、下段擴散釺焊，成功實現了直徑2.5米級再生冷卻噴管的擴散釺焊製造。