【航天工业行业标准(QJ)】 固体火箭发动机燃烧室壳体通用规范

中华人民共和国航天行业标准
FL1337
QJ3199—2004
代替QJ1413A—1995、QJ1452—1988、QJ1656—1989
固体火箭发动机燃烧室壳体通用规范General specification for chamber case of solid rocket motor2004-09—01发布
国防科学技术工业委员会发布
2004—12—01实施
QJ3199—2004
本规范代替QJ1413A一1995《固体火箭发动机燃烧室壳体旋压件制造验收通用规范》、QJ1452—1988《固体火箭发动机燃烧室金属壳体制造验收通用技术条件》和QJ1656一1989《固体火箭发动机玻璃纤维缠绕燃烧室壳体制造验收通用技术条件》本规范是将QJ1413A一1995、QJ1452—1988和QJ1656—1989进行合并修订的。本规范与该三项标准相比，主要有以下技术内容的变化：a）本规范包括用金属材料和纤维缠绕复合材料制造的固体火箭发动机燃烧室壳体，即不仅包括金属壳体和玻璃纤维缠绕壳体，而且包括碳纤维缠绕壳体、有机纤维缠绕壳体等：b）本规范增加了燃烧室壳体的轴拉试验、外气密性试验等内容。本规范的附录A为规范性附录。
本规范由中国航天科技集团公司提出。本规范由中国航天标准化研究所归口。本规范起草单位：中国航天科技集团公司第四研究院、第八研究院810所。本规范主要起草人：杜国如、刘乡云、严秀侠、陈辉、赵虎坤。QJ1413A—1995、QJ1452—1988、QJ1656—1989分别于1995年5月、1988年4月、1989年1月首次发布，本次为第一次合并修订。1范围
固体火箭发动机燃烧室壳体通用规范QJ3199—2004
本规范规定了固体火箭发动机燃烧室金属材料壳体和纤维缠绕复合材料壳体（以下简称壳体）的要求、质量保证规定和交货准备等。本规范适用于壳体的研制、生产、检验（或试验）和验收。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本规范，然而，鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。GBn223-1984铝合金锻件
GB/T224-1987
GB/T228-1987
GB/T2577-1989
GB/T2649-1989
GB/T2651-1989
GB/T2653-1989
GB/T3362-1982
GJB83-1986
GJB348-1987
钢的脱碳层深度测定法
金属材料室温拉伸试验法
玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法焊接接头机械性能试验取样方法焊接接头拉伸试验方法
焊接接头弯曲及压扁试验方法
碳纤维复丝拉伸性能检验方法
高强玻璃纤维纱（S玻璃纤维纱）芳纶复丝拉伸性能测试方法浸胶法GJB1202-1991
GJB1718-1993
GJB2057-1994
GJB2909-1997
GJB3323-1998
GJB3324-1998
GJB3325-1998
QJ175-1993
QJ262-1994
石棉、二氧化硅丁腈橡胶9621绝热材料规范电子束焊接规范
航天用LY19铝合金锻件规范
碳纤维/酚醛一丁腈橡胶材料规范航天固体火箭发动机用超高强度钢焊丝规范航天固体火箭发动机用超高强度钢板规范航天固体火箭发动机用超高强度钢锻件规范超高强度钢熔焊通用技术条件
钣金冲压件通用技术条件
QJ500A-1998
QJ916-1985
QJ972-1986
碳素钢、合金结构钢锻件技术条件固体发动机燃烧室内绝热、衬层材料拉伸试验方法电子束焊接技术条件
QJ977A-1995
QJ1367-1988
QJ1368-1988
非金属材料复验规定
固体火箭发动机燃烧室壳体弯曲试验方法固体火箭发动机燃烧室壳体外压试验方法QJ3199—2004
QJ1386A-1995金属材料复验规定QJ1392-1988
固体火箭发动机燃烧室壳体内压试验方法QJ1412一1988固体火箭发动机燃烧室壳体轴压试验方法QJ1488A-2004
QJ1658A-1996
QJ1842-1995
QJ2039-1991
QJ2142-1991
QJ3197.1-2004
QJ3197.2-2004
QJ/Z127-1984
JC/T777-1985
3要求
3.1总则
固体火箭发动机燃烧室绝热层、衬层、人工脱粘层通用规范固体火箭发动机气密性试验方法结构钢、不锈钢熔焊技术条件
固体火箭发动机纤维缠绕燃烧室壳体内压试验方法超高强度钢的热处理
固体火箭发动机纤维缠绕燃烧室壳体无损探伤方法第1部分：X射线探伤固体火箭发动机纤维缠绕燃烧室壳体无损探伤方法第2部分：超声波探伤变形铝合金的热处理
预浸纱带拉伸强度试验方法
壳体应符合本规范和相应详细规范规定的所有要求。本规范的要求与详细规范不一致时，应以详细规范为准。
3.2尺寸
3.2.1壳体结构尺寸（包括外形尺寸、装配尺寸、接口尺寸等）及形位公差应符合设计文件的要求。3.2.2纤维缠绕复合材料壳体的绝热层、人工脱粘层的厚度分布、各部分尺寸和偏差应符合设计文件的规定。
3.3质量
金属壳体和纤维缠绕复合材料壳体质量、纤维缠绕复合材料壳体中的绝热层、人工脱粘层的质量应符合设计文件的规定。
3.4颜色
壳体颜色应符合设计文件的有关规定。3.5外观质量和加工质量
3.5.1通用要求
3.5.1.1壳体的配合面、密封面、定位面、螺纹表面清洁无污，不允许有毛刺、划伤、碰伤、锈蚀等。3.5.1.2壳体零、部件的表面粗糙度等技术状态应符合设计文件的规定。3.5.1.3壳体各内、外表面不应有目视可见的锈蚀、起皮、结疤、油污（除油封外）和多余物3.5.1.4壳体在内水压检验后，应及时除水、吹干（或烘于），并在配合面、密封面采取防锈措施。3.5.2金属壳体
3.5.2.1.金属壳体经内水压检验后，应根据设计文件要求对焊缝进行无损探伤，不允许有裂纹及其它影响使用性能的缺陷，并将探伤结果记人产品证明书。3.5.2.2金属壳体经内水压检验后，根据设计文件要求对其全部0级焊缝的内、外表面及外部零件的全部角焊缝进行磁力探伤，不允许有裂纹及其它影响使用性能的缺陷。3.5.2.3金属壳体各表面不应有超过设计文件规定的划伤、压痕等缺陷3.5.2.4不得在有损使用性能的金属壳体表面用粉笔、石笔、电笔等做印记。2
3.5.2.5金属壳体的喷砂减薄量应符合详细规范的规定。3.5.2.6金属壳体热处理时的脱碳层深度应符合设计文件的规定。3.5.3纤维缠绕复合材料壳体
QJ3199-2004
3.5.3.1纤维缠绕复合材料壳体外表面不允许碰伤、划伤，外表面气泡、流胶等，并应符合详细规范的规定。
3.5.3.2纤维缠绕复合材料壳体的密封面、配合面、对接面、螺纹等不允许有残余胶。金属件不应有影响使用的、在工艺过程中产生的界面腐蚀黑斑。3.5.3.3绝热层、人工脱粘层应进行无损检测，不允许有裂纹、不应有超过详细规范规定的缺陷（金属夹渣、气孔、蔬松、分层、鼓泡、皱折、凹坑等）。3.5.3.4、人工脱粘层的盖层、底层不应有超过规定的分层、鼓泡、皱折、凹坑等缺陷。人工脱粘层与绝热层的分离面必须脱开，两表面应平整无多余物。人工脱粘层开口边缘允许修整。3.5.3.5纤维缠绕复合材料壳体各粘接面的可见部位不允许有脱粘、气孔、开裂等缺陷。3.5.3.6纤维缠绕复合材料壳体在内水压检验后，不得有肉眼可见的纤维断裂、渗漏、金属件松动和其它异常现象。
3.5.3.7纤维缠绕复合材料壳体经内水压检验后应进行无损检验，壳体各粘接界面应粘结牢固，纤维缠绕复合材料一弹性剪切层一金属件、绝热层一纤维缠绕复合材料、绝热层一铝接头、绝热层生片与熟片搭接处、人工脱粘层根部、绝热层之间等各界面不允许有脱粘；纤维缠绕复合材料层间（前后极孔除外）应无分层。将探伤结果记人产品证明书。3.5.3.8缠绕用预浸胶带的含胶量（质量百分数）等指标应符合详细规范或设计文件要求。3.6标志和代号
产品标志、代号按详细规范或设计文件要求执行。3.7材料
3.7.1.金属材料
3.7.1.1壳体的金属材料应符合相应的标准，入厂或使用前均应按OJ1386A一1995规定复验。3.7.1.2材料机械性能（抗拉强度、延伸率等）应满足设计文件的规定。3.7.1.3前后接头及前后裙框采用铝合金锻件时，锻件应符合GB/T223一1984和设计文件的规定：LY19铝合金锻件应符合GJB2057一1994的规定：铸铝裙及其它材料应满足相应标准的要求。3.7.1.4钢锻件按QJ500A-1998、超高强度钢锻件按GJB3325—1998、超高强度钢板按GJB3324-1998及设计文件的规定。
3.7.1.5超高强度钢焊丝技术条件按GJB3323-1998的规定。其它材料的焊丝技术条件按有关标准的规定。
3.7.2非金属材料
3.7.2.1：壳体的非金属材料应符合相应标准的规定。人厂或使用前均应按QJ977A一1995规定复验。3.7.2.2高强玻璃纤维应符合GJB83一1986的规定；芳纶纤维、碳纤维及其它纤维应符合有关设计文件的规定；基体树脂等原材料及辅助材料应符合相应标准的规定。3.7.2.3相互接触的不同非金属材料，应有很好的相容性，不应产生有损材料物理、机械性能的化学反应或渗透。
3.7.2.4绝热层用石棉、二氧化硅与丁腈橡胶（9621）绝热材料时，绝热层应符合GJB1202一1991、QJ1488A一2004和设计文件的规定：碳纤维/酚醛一丁睛橡胶（碳毛板）材料应符合GJB2909一19973
QJ3199—2004
要求。采用三元乙丙橡胶及其它材料时，应符合详细规范的规定。3.7.2.5人工脱粘层应符合QJ1488A一2004的规定。3.8性能
3.8.1通用要求
3.8.1.1壳体的内水压检验压强应满足设计文件的规定；内水压爆破压强应不小于设计值。3.8.1.2壳体应满足设计文件的规定的各种外载荷（如轴压、轴拉、弯曲、剪切、外压、联合外载荷等）要求。
3.8.1.3壳体应满足设计文件规定的停放、吊装、运输、储存、发射、飞行载荷等工作环境的要求。3.8.2金属壳体
3.8.2.1壳体机械性能用与同一台壳体、同一工艺处理的试样进行检验，试样（基体和焊接）机械性能（基体试样的拉伸强度、延伸率；焊接试样的拉伸强度、弯曲角等）应符合设计文件的规定。3.8.2.2试样由制造产品的同一炉号、同一批号的板材、锻件或旋压件上制取，焊接接头机械性能试样取样应符合GB/T2649一1989的规定，金属拉伸试验试样应符合相应标准的规定，其它试件制作应符合标准和设计文件的规定，试样数量应按设计文件的规定。3.8.2.3试样随同壳体进行热处理，试样悬挂位置应按设计文件的规定。3.8.3纤维缠绕复合材料壳体
3.8.3.1缠绕用预漫胶纱带的强力应符合详细规范的规定。3.8.3.2绝热层、人工脱粘层、弹性层、碳毛板的物理和机械性能应满足设计文件的规定。3.8.3.3各粘接界面的粘接性能应满足设计文件的规定。3.8.3.4在内水压检验时，纤维缠绕复合材料壳体的圆柱段最大环向应变不大于设计值。3.8.3.5纤维缠绕复合材料壳体必须满足产品内气密性要求。根据预定使用条件要求，壳体还应满足外气密性要求和真空内气密性要求。3.9接口
壳体与弹（箭、星）体、点火装置、喷管等的接口应满足设计任务书的要求。3.10可靠性
壳体应满足发动机总体的可靠性指标要求3.11环境适应性
壳体的环境适应性应符合详细规范的规定。3.12安全性
3.12.1壳体工序间停放，必须放置在弧形托架上，其支点数量、托架宽度、包角大小应符合设计文件的规定，产品与托架之间应为软接触。3.12.2、壳体在起吊、翻转、运输时，不得使用前、后接头的各种螺孔、光孔（小型发动机按详细规范的规定）：纤维缠绕复合材料壳体接头不应受轴压，裙部受轴拉应小于设计规定值。对电缆支座、裙部、接头及其螺孔等应有适当的保护措施。3.12.3在装卸、运输、起吊和试验时，壳体表面不允许有超过设计文件规定的划伤，不允许撞击、猛力敲击。
3.13工艺
3.13.1通用要求
3.13.1.1金属结构件的热处理应满足设计文件的规定。4
3.13.1.2壳体喷砂时要保护配合面、密封面、定位面和螺纹等。3.13.1.3壳体象限标记、象限线及各象限线偏差应符合设计文件及图样的规定。3.13.2金属壳体
3.13.2.1钣金冲压件按QJ262一1994规定执行。3.13.2.2旋压结构件的制造验收按附录A的规定执行。QJ3199—2004
3.13.2.3·壳体金属件焊接按QJ1842-1995、QJ175-1993及GJB1718-1993、QJ972-1986规定执行；其它焊接按有关规范执行。3.13.2.4壳体热处理按QJ2142一1991或相应规范进行，壳体淬火热处理不得超过两次。3.13.3纤维缠绕复合材料壳体
3.13.3.1铝合金件热处理应符合QJ/Z127一1984的规定。3.13.3.2纤维缠绕复合材料壳体的固化温度及绝热材料的硫化温度不得超过金属件的时效处理温度。4质量保证规定
4.1总则
除合同或订单中另有规定外，承制方应负责完成本规范规定的所有检验。必要时，订购方或上级鉴定机构有权对本规范所述的任一检验项目进行检查。。所有产品必须符合本规范第3章和第5章的要求。本规范规定的检验应成为承制方整个检验体系或质量大纲的一个组成部分。若任务书中含有本规范未规定的检验要求，承制方还应保证所提交验收的产品符合任务书要求。质量一致性抽样，不允许提交明知有缺陷的产品，也不能要求订购方接收有缺陷的产品。
4.2检验分类
本规范规定的检验分类如下：
a)鉴定检验；
b）质量一致性检验。
4.3检验条件
除另有规定外，应按以下条件进行检验：a）环境条件一般应满足以下要求，当不满足以下要求时，应记录实际条件：1）温度15℃~35℃：
2）相对湿度20%~80%
3）压强为现场大气压。
b）其他检验条件应符合各个检验项目及相应检验标准的要求。4.4鉴定检验
4.4.1鉴定检验的依据
属于以下情况之一的产品应进行鉴定检验a）新研制产品的定型
b）定型后，主要原材料和重要工艺有变更的产品（进行相应项目的鉴定检验或按订购方和承制方双方的协议执行）；
c）转厂或停产三年以上的产品（或按订购方和承制方双方的协议执行）。4.4.2检验项目和要求
QJ3199—2004
壳体鉴定检验的项目、要求、顺序、方法等，按表1的规定。当壳体技术状态一致时，鉴定检验前取得的试验数据可作为鉴定数据的一部分参加统计评定。4.4.3检验数量
订购方和承制方可根据产品的实际情况，双方协商确定产品的检验数量。4.4.4合格判据
壳体鉴定检验的评定可分为性能试验评定和环境试验评定两类。在规定的环境条件下，壳体性能和结构满足设计和使用要求则判为合格。具体评定方法按详细规范的规定。当一次鉴定检验未通过时，应查清原因，采取相应纠正措施后重新组织鉴定检验，结果满足设计和使用要求，则判为合格，若结果仍不合格，应将不合格情况上报主管部门，由主管部门组织协商处理。4.5质量一致性检验
4.5.1检验项目和要求
质量一致性检验分为A组和B组检验。检验项目、要求和方法按表1的规定。每组检验顺序一般按表1的规定，或由订购方和承制方双方协商确定。表1检验项目表
检验项目
内水压
纤维缠
绕复合
材料壳
内气密性
外观质
量和加
工质量
超声波探伤
射线探伤
磁力探伤
外气密性
真空内气密性
内水压爆破
14外载荷
鉴定检验
注：一表示金属壳体必检项目：一表示不检项目：
质量一致性检验
要求章条号
3.5.23,3.5.2.4
3531~3536
3.5.2.1，3.5.3.7
一表示纤维缠绕复合材料壳体必检项目；O一表示相关文件要求金属壳体检验项目；△一表示相关文件要求纤维缠绕复合材料壳体检验项目。6
检验方法章条号
4641~4643
4.5.2A组检验
A组检验按以下要求进行：
a）对产品逐件进行检验；
b）判据如下：
1）各项检验结果满足设计要求时，则判该产品检验合格：QJ31992004
2）当检验结果不满足设计要求时，允许对产品进行修整并重新检验。当不能修整时，应判定该产品检验不合格。
4.5.3B组检验
B组检验按以下要求进行：
a）检验产品从A组检验产品中抽取；b）检验数量和抽样方案按详细规范的规定或由订购方和承制方协商确定；c）判据如下：
1）检验结果满足设计要求时，则判该产品检验合格；当检验结果不满足设计要求时，则应停止产品的验收和交付。承制方应将不合格情况通知合2
格鉴定主管单位。在采取纠正措施后，应根据合格鉴定主管单位的意见，重新进行全部检验或试验，或只对不合格的项目进行检验或试验。若检验或试验仍不合格，应将不合格的情况通知合格鉴定主管单位。
4.6检验方法
4.6.1尺寸
采用精度符合设计文件要求的量具进行尺寸、形位公差检验。4.6.2质量
采用精度符合设计文件要求的衡器，称量壳体总质量和纤维缠绕壳体零、部、组件的质量。4.6.3颜色
根据相关要求检验壳体的颜色。4.6.4机械性能
4.6.4.1基体金属拉伸强度、延伸率试验按GB/T228一2002的规定。4.6.4.2焊接接头弯曲试验按GB/T2653-1989的规定。4.6.4.3焊接接头抗拉强度试验按GB/T2651-1989的规定。4.6.4.4碳纤维复丝拉伸性能按GB/T3362-1982、芳纶复丝拉伸性能按GJB348-1987、高强玻璃纤维按GJB83一1986的规定
4.6.4.5预漫胶纱带强力试验按JC/T777-1985规定执行。4.6.4.6绝热层、人工脱粘层、弹性层、碳毛板机械性能的试验方法按QJ1488A一2004和QJ916一1985的规定。
4.6.4.7各粘结面的粘接性能按设计文件的规定。4.6.5内水压
金属壳体内水压检验按QJ1392—1988的规定。纤维缠绕燃烧室壳体内水压检验按QJ20391991的规定。
4.6.6内水压爆破
QJ3199—2004
内水压爆破试验方法按QJ1392一1988的规定。4.6.7内气密性
内气密性检验方法按QJ1658A一1996的规定。检验压强、保压时间、允许压降和环境温度按详细规范的规定。
4.6.8外气密性
外气密性试验按详细规范的规定。4.6.9真空内气密性
常温真空气密性检验方法按QJ1658A一—1996的规定。4.6.10外载荷
轴压试验按QJ1412一1988的规定进行：弯曲试验按QJ1367-1988的规定；外压试验按QJ1368-1988的规定；其它各项外载荷试验应按详细规范的规定4.6.11探伤
4.6.11.1金属壳体的X射线等无损探伤方法按相关规定进行。纤维缠绕复合材料壳体超声波探伤方法按QJ3197.2—2004的规定、X射线探伤方法按QJ3197.1-2004的规定。4.6.11.2金属壳体的磁力探伤方法按详细规范的规定。4.6.12外观质量和加工质量
4.6.12.1用目测或其它规定的方法进行壳体的外观质量检验。4.6.12.2
钢的脱碳层深度测量方法按GB/T224一1987的规定。4.6.12.3
金属壳体的喷砂减薄量测量方法按详细规范的规定。4.6.12.4
高强玻璃纤维预浸胶带的含胶量测试方法按GB/T2577一1989检验，碳纤维预浸胶带、有机纤维预浸胶带的含胶量和其它纤维预浸胶带的含胶量测试方法按相关规定执行。5交货准备
5.1防护
5.1.1壳体应防潮、防雨淋、防曝晒，壳体运输及存放中应有专用支撑座。5.1.2壳体出厂前应将多余物清理干净，在机加表面，螺纹孔等部位应采取防锈措施。5.1.3交付壳体包装应符合相关文件的规定。5.2标记
5.2.1交付壳体的标记应符合设计文件的规定。5.2.2出厂壳体必须有合格证或产品证明书。5.3运输和购存
5.3.1壳体可以经公路、铁路、航空、轮船进行长途运输，在运输过程中，壳体应按设计文件要求进行可靠固定，运输要求按详细规范的规定。5.3.2长期保管的壳体，按有关要求进行油封、防锈，并应有防震措施。壳体应存放在干燥、通风、不受阳光直射的库房内，库房内不准有酸、碱及其它化学腐蚀性物质存在。8
A.1技术要求
附录A
规范性附录）
固体火箭发动机燃烧室壳体旋压件制造验收技术要求A.1.1尺寸及形状的公差要求
QJ3199-2004
A.1.1.1筒形旋压件的内径、外径、壁厚的极限偏差和圆度、直线度的公差按表A.1规定。如有特殊要求，由设计文件规定。
尺寸分段
>30~50
>50~80
>80120
>120~180
>180~250
>250~315
>315~400
>400500
>500~630
极限偏差
筒形旋压件免费标准bzxz.net
圆度直线度
极限偏差
单位为毫米
圆度直线度