转子叶片安装板型面测量研究

叶片是航空发动机的心脏,高温高压气体依靠压气机叶片的增压生成,并通过涡轮叶片使涡轮旋转。压气机叶片数量众多,形状结构复杂,尺寸大小两极化严重,技术要求严格,制造难度大,压气机叶片体积大小不一,尤其是缘板形状不规则,它是样条旋转曲面构成,这样给机械加工和几何尺寸检测带来很大困难。检测的转子叶片体积大、叶身形状极其不规则,尤其是缘板的形状,X方向是由样条曲线旋转而成,其两侧面都是由空间角度面形成,检测的过程中需要建立两个坐标系进行缘板内型面的检测和校对量规的检测。     

发动机叶片喉道面积检测研究

发动机叶片的喉道面积是发动机装配,调试的重要参数,喉道面积的测量是叶片装配的关键,叶片通道是由76个叶片的上下缘板和每两个叶片叶身型面之间构成的空间曲面通道,研究设计的喉道面积测具能准确地检测每个通道窗口间规定截面的通道宽度尺寸和上下缘板的通道高度尺寸计算出叶片的喉道面积。喉道面积的流量与发动机的推力有关,是影响发动机性能的重要因素,叶片喉道面积测具保证叶片通道排气量均匀。     

浅谈精铸涡轮叶片综合检测的设计

研究设计的精铸涡轮叶片综合测具能实现叶片叶身型面各截面理论位置的测量及叶片偏移、扭转后型面的测量,并同时在该测具上能实现缘板及叶冠内表面通道点的检测要求,使叶片实现了一次定位夹紧,多项检测,直接检测出型面与缘板及叶冠内表面的相互关系,提高了叶片检测精度,避免了重复定位给叶片带来的累积误差,降低了工装的设计制造成本,缩短了新产品研制的生产周期,提高了测量效率。为了提高设计的准确性,采用三维UG建模设计,准确采集叶片通道和型面参数,解决了繁琐的空间尺寸计算,提高了设计效率和准确性。它非常适用于精铸叶片加工生产现场,是一种结构简单,操作方便的检测工具。     

叶片观察孔位置度检测的研究

随着发动机性能不断提高,对叶片的精度要求也越来越高,某叶片组件孔位置度检测测具,解决了上缘板孔位置度无法测量的难题,采用1套测具检查上缘板四孔位置度,满足生产需要,主要描述如何满足生产需求所需测具的设计过程。使叶片实现了一次定位夹紧,提高了叶片检测精度,避免了重复定位给叶片带来的累积误差。为了提高设计的准确性,采用三维UG建模设计,准确采集叶片型面参数,解决了繁琐的空间尺寸计算,提高了设计效率和准确性。     

某机单晶叶片综合测量研究

根据定位、测量原理,保证叶片生产的质量前提,研究和设计了一种实用式的检测叶片型面的综合测具结构。由于该叶片是单晶组织控制的精密铸造叶片,是无余量的精铸叶片,它的曲率变化大、叶身长,定位的两个截面位置形式不同,在该测具上要检测无余量9个截面叶身型面、8个上下缘板通道点尺寸,而该测具X方向的定位点是由叶片两个截面(S10、S2)的进气边两点定位,Y向有榫头叶背方向的2点和S2截面上的1点共3点定位,其中叶型曲率变化大的截面型面上只有一点定位,这种情况测具的定位机构要注意它的稳定性;压紧机构要考虑叶片与定位面贴合度,并且要操作简单,装、夹方便快捷。这样叶片在测量中能得到稳定数据,满足工艺对叶片测量的需求。     

导向叶片精密定位点立式测具研究

涡轮导向成联叶片精密定位点是由空间的六个点形成,叶片精密定位点检测合格与否直接影响叶片的加工质量,传统的叶片精密定位点检测,测量难度大,研究采用立式定位结构方式检测成联叶片精密定位点尺寸,定位可靠,测量方便。满足了测量精度要求,提高叶片的检测质量,解决了涡轮导向成联叶片的精密定位点测量问题。     

涡轮导向叶片蜡模组焊件的测量

涡轮导向叶片蜡模组件是由三个单联叶片蜡件组焊接而成,涡轮导向叶片蜡模组件形状复杂,蜡件收缩率大,且通道公差也大,易变形,检测定位难度很大,需要检测导向叶片蜡模单件和组件安装板两侧面中心位置尺寸,安装板侧面由双斜面形成空间位置,该测量装置既实现各单件通道尺寸测量,又能满足焊接后的尺寸和焊接后各单联叶片的相互位置要求,边焊接边检查。由于蜡件熔铸成型时,每个蜡件尺寸不同,变形大,因此需要此测具克服位置尺寸公差进行测量,从结构上采用斜块涨紧,并限制蜡件叶片的理论极限位置,确保组焊接件位置,采用UG三维建模,建立三个叶片蜡件空间的焊接的位置,采用螺纹压紧机构,在设计时合理选取倒棱厚度和方向,消除其影响;斜块涨紧高度位置取在叶片中心位置,保证三联叶片准确位置,用可调式斜块限制线性移动,并有限位机构进行测量,解决了多联涡轮导向叶片蜡模组件焊接位置的测量。     

复杂镍基单晶铸件显微孔洞的形成机理EI北大核心CSCD

采用高分辨透射X射线三维成像技术研究高速凝固法(high rate solidification,HRS)制备的3种成分复杂单晶铸件叶身和缘板部位的铸态显微孔洞分布情况。结果表明:凝固温度范围和枝晶排列曲折程度对孔洞的影响很大。铸件叶身部位,不同成分单晶的枝晶排列方式相同。其中,一代单晶的凝固温度范围最大,其孔洞体积分数也最大。二代单晶和三代单晶的凝固范围差异不大,孔洞体积分数主要受共晶体积分数的影响。随着单晶代次的增加,合金中难熔元素的含量将会增加,继而引起叶身部位共晶体积分数的增加。因此,合金最后凝固阶段枝晶间的空隙尺寸增加,液相压降降低,导致形成孔洞的体积分数减小。相比于叶身部位,缘板部位的孔洞主要由枝晶曲折程度决定。一代单晶缘板部位的枝晶曲折程度变化不明显,其孔洞体积分数与叶身部位的孔洞体积分数差异不大。二代单晶和三代单晶缘板部位的枝晶曲折程度逐渐增加,其孔洞体积分数增加。     

浅谈轴向双定位叶片综合测具的应用

文章介绍了根据定位、测量原理、公差分配原理,研究和设计的一种新型式的双向定位检测无余量叶片的测具结构。该测具采用了双向两点的轴向定位形式,体现了双向轴向点分担定位公差的理念,采用了空间连接的形式,满足了对叶片的5个叶身截面的型面测量(包括叶身扭转的状态)以及叶片上、下缘板的12个通道点测量功能。同时还要保证所有的定位机构、压紧机构满足叶片的扭转功能。这种情况的测具定位机构要注意它的稳定性及布局合理性;压紧机构要考虑操作方便、叶片与定位面贴合度要好。这样叶片在测量中能得到稳定数据,满足工艺对叶片测量的需求。     

钛铝低压涡轮叶片熔模铸造精确成形及冶金缺陷分析

目的 研究不同浇冒口设置对TiAl低压涡轮叶片的成形的影响及叶片冶金缺陷形成的原因。方法 采用熔模精铸方法,通过设计顶注式重力铸造浇注系统,采用冷坩埚感应熔炼炉进行TiAl叶片浇注实验,采用目视和X射线检验方法分析叶片铸件表面及内部缺陷,并结合金属凝固理论分析缺陷形成原因。结果 合理的浇口和排气孔设置有效避免了因熔体流动性差造成的叶片充型不完整,以及凝固收缩导致的应力开裂等问题,浇注出成形完整的铸造叶片;叶冠与叶身端部转角部位充型凝固过程中形成热节,容易出现贯穿性疏松缺陷;树脂基熔模焙烧后残留的碳黑在熔体充型凝固过程中,与面层中的ZrO2反应生产CO,导致叶身出现聚集性皮下气孔;由于凝固收缩引起叶身与铸型分离,降低横向散热能力,导致叶盆部位出现表面疏松。结论 通过浇注合理的浇注系统设置可实现TiAl叶片完整充型,疏松缺陷控制为进一步提高叶片质量的关键。     

某发动机涡轮叶片缘板掉块原因

某发动机涡轮叶片在试车过程中缘板处出现掉块和裂纹。采用宏观分析、低倍腐蚀、断口分析等方法对涡轮叶片缘板处的掉块原因进行了分析。结果表明:涡轮叶片缘板出现掉块和裂纹性质为持久断裂失效,涡轮叶片缘板裂纹产生原因与缘板位置小角度晶界角度过大有关。建议将此型涡轮叶片的小角度晶界技术条件要求由不大于8°提高到不大于6°。     

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的研究进展

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的出现严重影响叶片的力学性能,导致叶片报废。综述了关于缘板杂晶的形成本质的研究,总结了不同影响因素对缘板杂晶形成的影响及原因并概况了几种不同杂晶的控制方法,指出了以往研究中存在的问题,展望了未来研究的方向。     

某机陶瓷型芯测具设计研究

根据定位、测量原理,研究和设计了一种新型式的检测叶片型芯的测具结构。由于该叶片型芯的曲率变化大、叶身长,定位的截面位置形式不同,叶片型芯的材质很脆、很滑。在该测具上要检测叶片陶瓷型芯的10个截面型面、榫头内型芯型面,而该测具X方向的定位点是由两叶片型芯截面的进气边两点定位,型面上有3点,其中叶型曲率变化大的截面型面上只有一点,这种情况测具的定位机构要注意它的稳定性;压紧机构要考虑操作方便、叶片与定位面贴合度要好。这样叶片型芯在测量中能得到稳定数据,满足工艺对叶片测量的需求。     

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的研究进展

镍基单晶高温合金涡轮叶片缘板杂晶的出现严重影响叶片的力学性能,导致叶片报废.综述了关于缘板杂晶的形成本质的研究,总结了不同影响因素对缘板杂晶形成的影响及原因并概况了几种不同杂晶的控制方法,指出了以往研究中存在的问题,展望了未来研究的方向.     

DD6单晶高温合金导向叶片定向凝固过程数值模拟

建立涡轮导向叶片三维实体模型,采用有限元软件ProCAST对DD6单晶高温合金导向叶片凝固过程温度场进行数值模拟;测试DD6单晶高温合金导向叶片不同位置凝固过程的温度变化.结果表明:数值模拟结果与实测结果偏差小于5％,吻合良好;导向叶片叶身的温度梯度大部分保持在25～45℃/cm范围内,缘板处温度梯度约为35℃/cm,...     

一种整体叶盘加工预变形控制方法

为解决钛合金整体叶盘薄壁弯扭跨音速叶片叶型制造过程中存在的加工变形大、铣削稳定性差等问题,本文提出了一种整体叶盘加工预变形控制方法。采用叶型三维检测技术获取叶型位置度和扭转角,利用叶型铣削变形误差反向补偿方法控制叶片弯曲及扭转变形。在整体叶盘上进行了实验验证,结果表明该方法可有效提高叶型加工精度和成品合格率,具有技术借鉴价值。     

浅谈叶片缘板检测的工装设计

涡轮导向叶片是多个叶片成联精密铸造而成,这就给叶片检测提出了更高的要求,也给工装量具设计带来了一定困难,而且该导向叶片结构设计复杂,上、下缘板全部是空间曲面形成,测量空间窄小,侧面为双斜面,必须采用专用工装量具测量。通过了解用户使用要求,熟悉设计图,轴向需要一点定位,同时在一台测具内实现安装板尺寸检查,了解其它机种的检测方法,测量成联叶片安装板是生产的瓶颈问题,因此,解决成联叶片安装板弦长测量是摆在我们工装设计的重中之重的难题。     

某叶片盆向缘板测具的改进设计研究

本文主要介绍了新型的某叶片(成联)盆向缘板尺寸测具设计特点,通过与传统测具的对比,详细的分析了在新型叶片盆向缘板尺寸测具中,高效的六点定位结构的使用方式,简明夹紧机构的应用方法以及有效测量系统的选择应用。通过对以上改进方法的阐述,论证了新的量具不仅具有量具的测量功能,而且具有夹具的功能;同时为测具的设计提供了一种新的设计思路。该测具的使用可以简化加工工艺流程,提高产品的测量精度,降低工人的劳动强度,提高产品加工工作效率。     

基于增材制造技术的空心涡轮叶片精准成形控制

目的 基于光固化快速成形工艺,将一体化陶瓷铸型技术与数值模拟技术相结合,采用型腔反变形方法补偿金属液凝固收缩,实现高复杂空心涡轮叶片的型面精准成形控制。方法 通过数值模拟分析了叶片各方向(叶宽、叶长和叶厚)的凝固变形规律,并建立了各截面的位移场模型。通过仿真迭代补偿凝固收缩,修正了叶身外型面,完成了叶片CAD模型重构。基于光固化快速精铸技术,快速制作了一体化铸型,并完成了叶片浇注实验。结果 对补偿前后叶片叶身外型面偏差进行统计可知,叶身主要部位偏差明显降低,尾缘偏差由−0.335 mm降低至−0.136 mm,前缘偏差由−0.246 mm降低至−0.111 mm,验证了该技术在叶片型面精度控制方面的有效性。结论 实现了涡轮叶片型面精度的有效控制,为高精度空心涡轮叶片的快速制造提供了新的途径。     

F100发动机涡轮叶片柱晶取向验收标准

F100发动机1、2级涡轮叶片系定向凝固铸造而成的,材料为PWA1422(即 MAR-M200 Hf)。按技术条件规定,该叶片在低倍腐蚀后的晶粒状况应符合如下标准: 柱晶必须是直的、平行的。从结晶起始区通过叶片的锁板、叶身,一直延伸到叶冠。其尺寸不应有急剧变化。