GH2132三齿二级涡轮盘榫齿裂纹分析

对GH2132三齿二级涡轮盘在使用过程中第一榫齿产生的裂纹进行了光学金相和扫描电镜分析。结果表明，该裂纹属于高周疲劳裂纹，疲劳源区无冶金缺陷及加工刀痕。对失效件的化学成分、力学性能以及显微组织进行了检测，其结果均符合技术条件要求。疲劳裂纹产生的原因，是由于二级涡轮盘与二级涡轮叶片榫齿配匹不均匀，在发动机工作时，由于热应力作用，两种材料的线膨胀系数不一样(GH2132合金线膨胀系数大，而GH4037合金线膨胀系数小)，使之对盘的榫齿产生相当大的压应力，导致在榫齿配合面上产生了压陷，在交变载荷作用下，在离压陷边缘0．5mm处产生了疲劳裂纹。     

TC6钛合金压气机叶片裂纹产生原因

某型航空发动机在完成总运转时间2 081 h后进行拆解检查,在一件TC6钛合金高压压气机Ⅵ级转子叶片上发现沿叶片纵向分布有两条裂纹。通过宏观观察、断口分析、金相检验、能谱分析及硬度测试等方法对裂纹产生原因进行了分析。结果表明:该裂纹为试车过程中产生的疲劳裂纹。发动机在完成阶段性试车后进行拆解检查,复装后叶尖间隙不满足设计要求,导致在随后的试车过程中叶尖与机匣封严涂层发生严重刮擦,造成局部超温、掉块,形成疲劳裂纹源并最终扩展为裂纹。     

涡轮风扇发动机高压压气机转子组合钻铰孔技术案例研究

高压压气机转子是某型涡轮风扇发动机的核心部件,其鼓筒的各级盘分别采用电子束焊和长螺栓连接两种方式,最后形成组件。其中1～6号件及各支承环由24根长螺栓采用一定的拧紧力矩连接压紧,各螺栓孔采用组合钻铰的方法进行加工,以获得组件螺栓孔良好的同心度,从而保证转子组件在最终装配后双头螺栓能够转动自如,使拧紧力矩完全作用在盘的压紧上,而非克服螺栓与盘孔的摩擦力上。因此,有必要对转子组件钻铰孔的工艺进行深入的分析和研究,以获得良好的技术状态,保证转子组件稳定的装配状态。     

TC6钛合金安装座荧光显示缺陷原因

某TC6钛合金安装座在航空发动机上试车后,拆机进行荧光检查,在该安装座圆弧处发现长度约4 mm的线性荧光显示。采用宏观观察、微观分析、金相检验、硬度测试、能谱分析等方法对荧光显示缺陷产生的原因进行了分析。结果表明:该安装座上的荧光显示缺陷为疲劳裂纹。安装座圆弧表面在人工砂轮打磨时完整性被破坏,形成了疲劳裂纹源,在试车过程中裂纹扩展,并与没有完全去除的锻造折叠裂纹相连接,最终形成了缺陷。     

某型航空发动机篦齿盘裂纹的原位涡流检测

针对某型航空发动机篦齿盘上产生的裂纹缺陷,在不拆分发动机的前提下,提出采用涡流检测的方法对篦齿盘进行原位无损检测．设计完成了一套可用于篦齿盘裂纹原位检测的涡流无损检测系统．采用正交型锁相放大器对涡流检测信号进行处理,提高了信号检测精度同时达到了抑制干扰的作用．在标准检测试件和模拟试件上分别进行了试验,试验结果表明,该涡流检测系统可以实现航空发动机篦齿盘裂纹缺陷的原位检测,并且可以定性判断裂纹的深度．     

高压涡轮盘的热弹性应力分析

本文利用大型通用有限元程序ALGOR某型发动机的高压涡轮盘及其榫齿进行了三维热弹性应力分析,对如何处理轮盘和叶片之间的连接进行了研究,并在有限元计算中应用了边界元法,从而得到了盘及榫齿的热弹性应力分布,并已应用于实际的发动机结构设计中。     

1Cr18Ni9Ti油管裂纹分析

某发动机在工作过程中连续发生3起油管漏油事故,通过对其中一根油管上的裂纹进行宏观观察、金相检验、化学成分分析以及应力测定,并打开裂纹进行断口电镜观察,确定了裂纹的性质及油管开裂的原因。结果表明：油管上的裂纹性质为起始应力较大的疲劳裂纹,疲劳裂纹起源于油管转接嘴的R外表面,油管的装配应力较大是导致疲劳裂纹萌生的主要原因,高压燃油冲击和油管本身的振动对裂纹的萌生也有一定的影响,管接嘴处焊料局部未焊合对裂纹的萌生有一定的促进作用。     

TC4钛合金风扇盘裂纹分析

TC4钛合金是国内外用量最多、使用范围最广的一种钛合金,已成功地在多种先进的航空发动机上得到了应用。国内装有TC4钛合金压气机盘和叶片的航空发动机,有些已经通过了长期地面试车,有些已经经历了一定时间的飞行考验。国外采用TC4钛合金做压气机部件的发动机也很多。 自行设计的某型涡轮风扇发动机一级TC4钛合金风扇盘示于图1a。本文通过对此盘榫槽部位裂纹(图1b)的分析,提出钛合金使用中     

含裂纹故障的航空发动机转子系统动力学特性分析

针对某含有呼吸裂纹故障的航空发动机高压转子系统,研究了系统的动力学特性。考虑裂纹转子的时变特性,推导了裂纹转子的刚度矩阵,考虑重力及不平衡激励,采用转子动力学有限元法建立了系统的动力学方程。采用谐波平衡法对方程进行近似求解,给出了不同裂纹深度下的三维幅频图,表明在临界转速和1/n(n=2,3,4)倍临界转速处均有峰值出现;分析了裂纹深度、裂纹位置对系统振动响应的影响,表明位于跨中的深裂纹影响最大;计算了系统在升速过程中的三维频谱图,结果表明二倍频、三倍频、四倍频成分明显。用Newmark-β数值方法验证了计算结果的正确性。提出的空心轴呼吸裂纹的建模方法为航空发动机转子系统裂纹故障的非线性动力学分析提供了理论指导。     

发动机总管支架销轴脱落原因分析

某发动机总管支架销轴在使用过程中出现脱落和裂纹。通过断口的宏微观分析、金相检验与结构分析等,对销轴脱落和产生裂纹的原因进行了分析。结果表明:在发动机工作振动应力的作用下,销轴与支架连接的焊点产生疲劳裂纹,进而引起总管支架销轴脱落,脱落原因为支架组件的设计结构和连接工艺不合理、焊接强度低。     

镍基单晶合金涡轮叶片开裂原因

某发动机高压涡轮叶片为镍基单晶合金叶片,在室温下进行振动疲劳试验后发现叶片开裂,通过宏观观察、金相检验和扫描电镜分析等方法对叶片开裂的原因进行了分析。结果表明:进气边叶根和榫头伸根的开裂形式均为疲劳开裂;进气边叶根气膜孔内壁存在多处小缺口及榫头伸根亚表面存在疏松缺陷,这些缺陷部位容易形成裂纹源,促进了裂纹的萌生,裂纹扩展后最终导致开裂失效。     

拉杆结构中弹簧刚度和有限元模型刚度融合修正方法研究

为建立更加准确的航空发动机高压转子的有限元模型,对表征高压转子拉杆结构的盘与盘、拉杆与盘之间接触的力学模型进行研究,重构了接触部位的有限元模型。提出弹簧刚度矩阵和有限元模型刚度矩阵的融合修正方法,建立了包含接触的有限元刚度整体优化模型。运用拉直算子将优化模型中需要修正的参数分离出来,结合实验模态分析得到的模态参数对有限元刚度矩阵进行了修正。实例证明修正后的有限元模型真实反映了拉杆联接的航空发动机高压转子的接触状态。     

涡轮导向叶片失效的综合分析

本文通过对某型发动机二级导向叶片弯曲变形及开裂失效故障的分析,确定失效原因是叶片三维温场分布不均匀产生的热应力与叶片结构不匹配,发动机超温工作加大了热应力幅度而造成叶片弯曲变形,冷热疲劳产生裂纹,熔盐在裂纹内沉积并与基体发生腐蚀反应的产物加剧了裂纹扩展。     

WP—7乙发动机Ⅰ级涡轮叶片断裂分析EI

本文对WP—7乙发动机Ⅰ级涡轮叶片空中折断故障进行了分析。通过对折断叶片和裂纹叶片宏观检查、断口和裂纹光学金相、扫描电镜和透射电镜观察,发现裂纹均起源于叶片进气边疏松处,沿枝晶间扩展,起始裂纹为热疲劳裂纹,进而发展为机械疲劳断裂。翻修前后叶片进气边γ′形态对比观察,结果表明叶片翻修前工作温度已偏高,加上严重的疏松和柱状晶以及表面渗铝层受损,是造成这起故障的基本原因。     

WP—7乙发动机Ⅰ级涡轮叶片断裂分析

本文对WP—7乙发动机Ⅰ级涡轮叶片空中折断故障进行了分析。通过对折断叶片和裂纹叶片宏观检查、断口和裂纹光学金相、扫描电镜和透射电镜观察,发现裂纹均起源于叶片进气边疏松处,沿枝晶间扩展,起始裂纹为热疲劳裂纹,进而发展为机械疲劳断裂。翻修前后叶片进气边γ′形态对比观察,结果表明叶片翻修前工作温度已偏高,加上严重的疏松和柱状晶以及表面渗铝层受损,是造成这起故障的基本原因。     

发动机安装座焊缝开裂分析

采用宏观观察、SEM断口检查、材料检查、金相检查方法对某发动机部件安装座焊缝裂纹进行了检查及分析,确认了该裂纹产生是由于在发动机该部件的薄壁上焊接该安装座时,存在焊接应力;装配焊接定位时产生校正应力;加之导管传给安装座的振动应力,叠加产生较大的应力,在此大应力的作用下,由安装座焊缝边缘应力集中的薄弱部位产生疲劳裂纹.提出了预防安装座焊缝疲劳裂纹失效的防范措施.     

涡轮发动机叶片钎焊修复研究

主要针对一级、二级镍基高温合金导向叶片的钎焊修复 ,进行了研究 .研究结果表明采用氟化物反应和机械方法可有效去除叶片裂纹处的氧化膜 ;叶片去除氧化膜后 ,采用镶块和预填合金粉相结合的工艺进行补钎 ,修复的叶片具有满意的性能 ,通过了涡轮喷气发动机地面 1 0 0h试车 .     

某发动机可调静子机构连杆断裂故障分析

通过将某发动机分解检查后,发现高压压气机上半机匣静子可调操纵机构第3级联动环搭接段,与操纵支架第3级曲柄连接处球形头连杆组合件从螺纹处断裂,进一步检查发现球形头连杆组合件关节轴承轴向脱出。     

高强度合金应用与抗疲劳制造

1.引言高强度铝合金、钛合金、超高强度钢和高温合金等广泛用作飞机、发动机各种精密机械的主承力构件,包括起落架、主承力接头、框、梁、连接螺栓、壁板、传动轴、轴承、齿轮、压气机叶片、盘、涡轮盘和叶片等。其用量占到飞机、发动机结构重量的     

浅析数控铣削4A9全铝发动机缸体顶面质量

发动机缸体终检的主要工作内容为目视检查发动机缸体的加工缺陷与毛坯缺陷,首先,要检查缸体最重要部位就是缸体的上表面(原因为与缸盖连接),但终检工作反馈,检查发动机上表面时会出现周期性的网状花纹(与正常加工方向相反的刃型痕迹),与正常切削方向产生的刃型痕迹重叠相交形成无高点的网状花纹(交叉网纹)。网状花纹增大了目视检查的工作难度,且造成毛坯缺陷(砂眼、裂纹、缺肉等)和加工缺陷(压伤等)由于反光并不易被发现。所以,通过理论学习与实际工作相结合,对上述现象来进行浅显的分析。