粘结剂对镍基复合粉末及涂层性能影响研究

本文对比分析了四种不同粘结剂制备的镍铬铁铝氮化硼复合粉末及涂层性能, 结果表明： A3 粘结剂的固 化性能和热降解性能与镍铬铁铝氮化硼复合粉末的粉末制备工艺及喷涂工艺匹配性良好, 制备的复合粉末的形貌 和性能较优, 以此制备的封严涂层组织均匀, 硬度为 62 HR15Y, 结合强度为 7.99 MPa, 耐盐浴腐蚀性能良好。     

转子叶尖尾缘端削对轴流压气机失速裕度的影响机理北大核心CSCD

针对某型航空发动机压气机转子叶片尾缘出现的叶尖掉块问题,设计了两种叶片尾缘端削方案,并评估了两种端削方式对压气机级性能的影响,揭示了压气机的失速机理及端削对失速裕度的影响机理。结果表明,端削使压气机的压比裕度降低约0.5%,将压气机的流量裕度提升1%以上,整体上对压气机效率的影响较小;通过对流场的定量分析发现,压气机的失速由转子叶根附近叶片吸力面附面层的分离诱发;转子叶尖尾缘端削改变了整个叶高范围内流量的径向分布,并通过提高转子叶根附近的流量降低了附面层的分离程度,进而提升了压气机的流量裕度;采用叶片尾缘斜切的端削方式对压气机性能的影响更小,可以作为解决叶尖掉块的一种处理方法。     

液相等离子喷涂技术研究进展

随着航空航天等高精尖技术的发展,涂层材料的研究与应用受到广泛关注。高性能涂层材料应用在航空发动机领域可以提高效率、减少能源损失、增加使用寿命。与传统的大气等离子体喷涂(APS)技术相比,液相喷涂技术可以制备出纳米或亚微米级多孔结构涂层。综述了液相喷涂技术的研究现状,并对喷涂形成机理、溶液的制备、涂层的微观结构及热稳定性能进行了分类讨论。首先,介绍了液相喷涂中悬浮液等离子喷涂(SPS)和溶液前驱体等离子喷涂(SPPS)的研究背景和意义,并对两者之间的差异和相关性进行比较说明;其次,对液相喷涂涂层的形成机理、溶液的制备以及工艺参数,对喷涂过程中液滴移动轨迹进行了分析;最后,对不同涂层的组织结构、热稳定性等方面进行了讨论,提出通过优化工艺条件,改善涂层的微观结构和性能,提高液相喷涂技术在工业中的应用价值。     

带冠整体叶轮电火花加工电极结构与运动轨迹设计方法

利用电火花成形加工带冠整体叶轮时,由于叶轮通道狭窄、扭曲,电极及其运动轨迹复杂,导致无法使用单块电极完成加工。对此,提出了电极结构与运动轨迹同步设计的方法。首先设置电极的初始运动轨迹,若电极运动过程中出现无法调整的干涉问题,则对电极作拆分处理,直至完成所有电极运动轨迹的设计。在搜索电极运动轨迹时,将电极与工件干涉问题设置为约束条件,建立轨迹搜索最优化模型。用UG软件完成电极结构的拆分设计,并基于电极运动仿真模块生成每块电极的无干涉运动轨迹。用Ansys软件对电极进行重力场有限元分析,验证其刚度。使用所设计的工具电极进行试制加工实验,验证了电极结构与运动轨迹设计方法的正确性,可作为带冠整体叶轮电火花加工的一种通用解决方案。     

无支承轴类转子动平衡工艺的研究

针对生产实际中无支承轴类转子的动平衡故障,剖析了转子的结构特性、动平衡特性,并对其制造工艺、动平衡工艺进行了符合性分析,梳理出影响动平衡故障的主要因素,提出了动平衡工艺的改进方案、动平衡工装的设计方案,论述了动平衡的测量方法,规定了动平衡操作的控制要点、重要的动平衡工艺参数的制定原则。     

改善某机涡轮叶片荧光渗透检测背景过度的试验

荧光渗透检测某机高压涡轮叶片时,批量性出现荧光背景过度导致无法检测叶片的问题。采用理论和工艺试验相结合的方法,分析了荧光背景过度产生的原因,制定了有效的解决方法,较好地改善了该高压涡轮叶片的荧光背景。     

单晶高压涡轮外环块再结晶缺陷控制

分析了新型发动机燃烧室高压涡轮外环块铸件的结构、铸造工艺因素对单晶铸件再结晶缺陷的影响,设计了DD5和DD6两种二代单晶高温合金定向凝固单晶铸造的试验方法,研究了典型单晶铸件DD6单晶合金高压涡轮外环块的再结晶缺陷类型和形成机理。通过采取优化工序流程、优化产品结构、增加工艺补贴等措施,将该高压涡轮外环块的再结晶缺陷从95%降低到10%以下,极大提升了单晶铸件的单晶完整性及产品合格率,降低了研制成本,提高了该铸件高温力学性能及使用可靠性。     

发动机健康管理系统发展现状及对策研究

随着航空发动机的快速发展,其复杂性、综合化、智能化程度不断提高,对发动机安全性、可靠性的要求也不断提升,发动机健康管理技术应运而生,并在国产新研发动机上进行了运用。文中介绍了国内外发动机健康管理系统的发展现状,以及发动机健康管理系统的关键技术,从分层级规划、分阶段实施、分模块推进、分平台验证4个方面对发动机健康管理系统的发展提出对策建议。     

钽掺杂对多层Ta-DLC薄膜摩擦及腐蚀行为的影响

目的 解决316L不锈钢在苛刻海洋环境中易磨损、易腐蚀的问题。方法 采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢上沉积了Ta/TaN/TaCN/Ta-DLC薄膜。通过扫描电子显微镜、拉曼光谱、X射线光电子能谱、X射线衍射、纳米压痕、往复摩擦磨损试验和电化学测试等手段,重点研究了DLC膜层中Ta元素掺杂含量对薄膜结构、组成成分、力学性能、摩擦学性能和耐腐蚀性能的影响规律。结果 随着Ta元素含量(原子数分数)从2.04%增到4.16%,薄膜中的sp³键含量呈现先升高后降低的趋势,当Ta原子数分数为3.60%时,薄膜中sp³键含量最高,且薄膜的硬度及弹性模量达到最大,分别为7.01 GPa和157.87 GPa。随着Ta元素含量的增加,薄膜的平均摩擦因数逐渐减小,在4.16%(原子数分数)时达到最小0.21。Ta元素含量对薄膜的结合力影响较小,且所有薄膜结合力总体在10 N左右。当Ta原子数分数为3.60%时,薄膜的腐蚀电流密度及钝化电流密度最小,分别为0.006 μA/cm²和0.63 μA/cm²,比其他薄膜的低1~2个数量级,并且薄膜电阻及电荷转移电阻最大,展现出最为优异的耐腐蚀性能。结论 Ta元素的掺杂提高了薄膜的耐摩擦性能,且适当的Ta元素掺杂能够提高Ta/TaN/TaCN/Ta-DLC薄膜的耐磨耐蚀性能。     

基于ACSM法的铁磁构件应力表征

大型机械设备的关键铁磁构件服役工况恶劣,易形成应力集中并可能导致疲劳累积损伤、裂纹等破坏性缺陷,因此准确评价铁磁构件的应力集中程度可有效防止危险性缺陷的产生。研制了用于测量应力的交变磁场应力测量法(Alternating current stress measurement,ACSM)系统,其硬件部分包括检测探头、激励模块、信号调理电路和信号采集模块等,信号采集系统基于LabVIEW软件设计。对Q235钢进行静态应力检测,通过分析检测传感器二维信号的变化特征,研究不同应力程度、激励磁场与应力方向夹角a和激励频率f对ACSM检测信号的影响。试验结果表明:随应力的增加,仅△U_(Bx)呈线性逐渐增大;激励磁场与应力方向相同时(α=0°),△U_(Bx)最大值为160 mV,并随α角的增加逐渐变大,当α=90°时达到最大值270mV;当f≤3kHz时,检测信号△U_(Bx)随激励频率的增加呈递增趋势,而f(29)3 k Hz时,检测信号趋于稳定或减小。