某涡桨发动机三级涡轮叶片失效原因分析

某型涡桨发动机涡轮叶片在长期使用过程中出现了两种类型的裂纹与断裂失效,一类是使用寿命超过4500h时在榫齿R处出现较普遍的裂纹,另一类则是使用600h以上时在榫齿与伸根R处的断裂.在断口宏、微观观察与痕迹分析的基础上,结合成分、硬度、晶粒度测定以及有限元应力分析,对这两类失效的性质与原因进行了分析研究.结果表明,使用寿命超过4500h时叶片榫齿裂纹为蠕变-疲劳裂纹,其原因是叶片材料难以满足发动机长寿命的使用要求;而榫齿与伸根R处的断裂则是大应力机械疲劳断裂,其原因可能与相邻叶片间隙偏大致使出现较高的振动弯曲应力以及表面较深的加工锉痕引起的应力集中有关.     

某航空发动机涡轮叶片的断裂分析

某型航空发动机在外场服役过程中出现声音异常现象,地面检查发现高压1,2级涡轮叶片以及高压2级涡轮导向叶片全部折断。通过现场勘查、断口分析以及金相检查等手段,确认了由伸根梨形孔处断裂的高压1级涡轮叶片是该次失效的首断件,聚集分布的铸造疏松缺陷是引起其早期疲劳断裂的主要原因;其他各级涡轮叶片断裂均属二次损伤引起的过载断裂。     

高压涡轮导向叶片裂纹分析

对某发动机高压涡轮导向叶裂纹的性质和产生原因进行了分析。结果表明，导向器叶片裂纹的性质属典型的热疲劳断裂失效，引起该发动机导向叶片热疲劳断裂失效的主要原因是试验温度偏高，温度场分布不均，排气边冷却效果不良也是影响叶片开裂的因素。     

某发动机二级涡轮叶片断裂失效分析

在叶片断口宏微观断裂特征观察的基础上,结合叶片的金相组织、力学性能、硬度以及化学成分等,对叶片断裂失效的原因进行了研究.结果表明,发动机二级涡轮叶片失效是由于其中一片涡轮叶片低周疲劳断裂所致.该叶片的低周疲劳断裂失效与源区附近的R槽中的微裂纹、Zr含量偏高、HRC偏高以及断裂处在高应力区等因素有关,且叶片经历了短时超温,其温度约在1050～1100℃之间.     

某发动机一级涡轮叶片断裂分析

以某发动机涡轮一级事故叶片为研究对象,对断裂叶片进行了宏、微观形貌观察,硬度测试以及断口成分检查,分析了叶片裂纹的产生与发展过程,探讨了叶片断裂失效的原因。结果表明,叶片断裂模式为机械疲劳断裂。提出了预防措施。     

热障涂层技术在航空发动机涡轮叶片上的应用

经济和技术的快速发展有效地推动了我国航空发动机发展,新时期高推重比航空发动机已经成为航空发动机发展的主要方向,在提高航空发动机推重比的众多措施中最直接方式是提高航空发动机涡轮进口温度,以使得航空发动机在工作过程中能够更好地加热、压缩空气,从而使得航空发动机能够产生更高推重比。而航空发动机涡轮进口温度主要受航空发动机涡轮叶片承温能力影响。热障涂层应用于航空发动机涡轮叶片上将有助于提高航空发动机涡轮叶片承温能力。本文将就航空发动机涡轮叶片热障涂层的特点及技术应用进行分析阐述。     

基于Campbell理论的航空发动机涡轮叶片共振裕度分析

针对航空发动机涡轮叶片的共振特性会导致叶片发生疲劳断裂、振动失效等问题,本文以某型号航空发动机涡轮叶片为研究对象,开展共振裕度分析研究。首先基于试验自锤击法和有限元物理仿真计算两种方法同步分析叶片的振动特性,通过提取叶片在两种工作状态下前6阶的模态分析结果,验证了该模型的正确性与实用性。其次在已有模型基础上,通过绘制不同工作转速下的Campbell共振曲线图,结合该型号发动机的实际工况参数,进行了转速共振裕度的校核分析,对叶片上可能发生共振的工作转速进行了解析并提出优化及改进方案。本方法主要是为叶片的前期设计制造及共振安全性检验问题提供了充足的科学依据和方法。     

叶片及其材料振动疲劳测试中几个问题的研究

振动疲劳试验作为材料力学性能和构件实物模拟的一种测试手段,在苏、美、德、日等国早已开展。实践证明,航空发动机压气机和涡轮叶片的损坏,一般不是由于准稳态应力或蠕变断裂引起,尤其在高性能燃气涡轮中,而其振动疲劳损伤却一直是发动机研制、改型和使用中密切关注的问题。一台轴流式发动机中约有2000个叶片,其中任何一个破坏都可能导致空中停车或非定期更换。业已证明,实验室条件下的振动疲劳试验,能够近似地模     

WJ5A—1型850086号发动机空中故障原因分析

WJ5A-1型850086号发动机在空中发生故障。分解检查发现,Ⅰ级涡轮叶片和承力组合件均为疲劳断裂。宏观、微观断口学和金相研究结果表明,制造中产生的铸造缺陷是叶片断裂失效的主要原因。断裂叶片是发动机故障的肇事件。     

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°。