凝固速度对DZ22合金组织与性能的影响

近十多年来,用定向凝固工艺来制造涡轮叶片,已得到发动机设计者和冶金材料工作者的充分肯定,越来越多的发动机应用了定向凝固涡轮叶片和导向叶片,可以说定向凝固是继真空熔炼——精密铸造后的又一个成功。     

定向凝固和热等静压技术

美国普拉特·惠特尼公司设计研制了一种复合式(两半分扩散连接)柱状晶或单晶涡轮叶片,目前正在该公司的米德尔城工厂使用全自动铸造设备生产这种先进的叶片。复合式涡轮叶片具有普通精铸叶片设计所达不到的设计灵活性,它有较好的冶金结构和均匀性,少量的冷却空气可以达到有效的内部冷却;这种叶片重量很轻,但能承受高温转速下的大应力,从而获得发动机的高效率。试验表明,复合式柱状晶叶片至少是现有叶片寿命的两倍,而使用单晶材料的涡轮叶片,寿命改进的潜力是现有叶片的四倍,而二级涡轮叶片还可达五倍。 普拉特·惠特尼公司1976年铸出了第一批单晶研制件,1977年用自动设备铸造试验叶片,第一批复合式柱状晶涡轮叶片已用于空军F-15和F-16飞机的动力装置——F100发动机。目前已成功地完成了1500小时的飞行试验。其他试验项目亦于去年按计划进行。 复合式涡轮叶片的生产采用全自动程序控制,用     

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。     

涡轮叶片材料及制造工艺的研究进展

针对航空发动机涡轮叶片的工作环境和使用要求,介绍了提高涡轮叶片耐温能力的两种途径,即加强叶片冷却和提高叶片材质自身的耐温性能。文中着重评述了用作叶片材料的合金及其制造工艺的研究进展与发展趋势。     

工业内窥镜在民用航空发动机维修中的应用

文章主要介绍工业内窥镜检测技术在航空发动机维修中的应用。针对CFM56型发动机,使用工业内窥镜检查了压气机叶片、燃烧室、涡轮叶片等部件的损伤和裂纹,并结合发动机手册对发动机部件是否满足适航要求进行判断。     

《小型航空涡轮增压器叶片强度振动研究》

在进行的某型航空活塞发动机废气涡轮增压器气动和结构改进设计的基础上,针对涡轮增压器叶片强度振动问题进行分析。计算结果表明,在工作转速范围内,叶片不会出现强度和振动问题,满足工程使用要求。     

铸造高温合金单晶叶片晶粒度选择器模料的研制

1.前言 随着航空发动机性能的不断提高,对航空涡轮发动机部件(包括涡轮盘、涡轮叶片)工作寿命的要求也在提高。国外研制了柱状晶材料、单晶材料、共晶复合材料等,并且进行了柱状晶、单晶叶片生产方法的研究工作。采用单晶涡轮叶片可以延长发动机的使用寿命和降低燃油消耗率。单晶涡轮叶片的制造方法在欧美和苏联已经用于工业生产。 我们从1981年开始研制铸造镍基高温合金     

涡轮叶片有效发射率计算方法研究

发射率是影响辐射测温结果的重要因素。由于航空发动机内部热辐射环境复杂,涡轮叶片的有效发射率确定较为困难。本文提出了涡轮叶片有效发射率的计算方法,并对使用有效发射率计算出的涡轮叶片辐射温度进行了仿真。仿真结果表明,本文提出的有效发射率计算方法简单易行,有效发射率计算结果能够改善涡轮叶片辐射温度测量的准确度。     

涡轮导向器叶片喉道面积值的三坐标测量

讲述涡轮导向器叶片组件喉道面积值作为航空发动机设计和生产中的重要参数,如何加以严格的控制。其中以某涡扇发动机高压涡轮导向器叶片组件为例,对用三坐标测量涡轮导向器叶片组件喉道面积的优越性、测量原理、测量方法及测量过程的控制进行详细阐述。     

长期使用过的涡轮叶片的恢复处理

航空发动机的涡轮叶片在高温和应力长期作用下,组织发生变化,导致性能下降乃至失效,因此,许多人致力于研究能否让这些叶片在工作一段时间后进行某种处理使之“恢复青春”重新上机服役的问题。这里介绍加拿大宇航研究院T.M.Maccagno等人对Inco713C合金制的某发动机一级涡轮叶片进行研究的结果。 试验选用在发动机工作过约8000h的涡轮叶片,叶身     

涡轴六发动机Ⅰ级燃气涡轮叶片断裂失效分析

一、概述 涡轴六发动机是直八飞机的动力装置,有两级燃气涡轮,都是涡轮盘和叶片为一体的整体件。涡轮最高转速为33000转/分,材料为变形GH71O合金,相似于美国Udimet710合金。 010号发动机在100Oh长期台架试车过程中,工作到879h14min、反复起动701次时,发动机出现异常振动,经分解检查,发现Ⅰ级燃气涡轮21~#叶片断裂。其余叶片未断,但许多叶片被折断叶片击伤,使排气边顶端发生不同程度变形,甚至开裂、缺损。     

涡轮叶片的质量控制及无损检验方法

熔模铸造涡轮叶片和导向叶片广泛用于各种军用和民用发动机。为了保证这类零件的质量,规定了极其严格的检验程序。其中,涡轮叶片必须进行100％的检验,表1和表2及附图示出了典型的高压涡轮叶片的部分检验标准。这     

定向凝固和单晶铸造技术的新进展（一）

前言 定向凝固和单晶技术进入航空制造工业以来,已有二十年的历史,为提高航空燃气涡轮发动机涡轮叶片的性能和寿命作出过巨大的贡献。现在,这种工艺技术与先进的熔模铸造工艺的发展相结合,已经十分普遍而且大量地用来生产较先进的航空和地面燃气涡轮工作叶片和导向叶片。我国也已开始小批量生产定向叶片。有人称涡轮叶片的80年代是定向叶片的年代,90年代则是单晶叶片的年代。图1为英国R.R公司的单晶叶片(带螺旋引晶器)。据报导,美国P＆W公司的PWA1480单晶叶片在1982年投入航线,服役于波音767和空中公共汽车A310的     

航空发动机涡轮叶片超温服役损伤的研究进展EI北大核心CSCD

涡轮叶片是航空发动机的核心热端部件之一,其安全服役对航空发动机的正常运行至关重要。当发动机遭遇非正常工况时,涡轮叶片的服役温度可能急剧上升并超过正常工作允许温度,即发生超温服役。超温可使叶片遭受严重的组织退化,导致叶片提前失效。本文介绍了航空发动机涡轮叶片过热检查和失效分析的方法,详细阐述了超温服役对显微组织与力学性能影响的研究进展。此外,本文还对高温合金超温服役损伤评价、寿命预测和组织修复提出了展望,为叶片服役评价与失效分析及新型高温合金的研制提供了参考借鉴和理论依据。     

K5合金的应用与持久性能的分析

三十多年来,铸造镍基高温合金已广泛用作燃气涡轮发动机涡轮叶片的材料,形成这一情况的诸因素之一,是它具有高的持久性能。在铸造叶片合金的发展过程中,对它不断地提出一系列新的要求,近期又提出了中温持久性能与叶片取样应具有明显的第三阶段蠕变特征。涡轮叶片材料不同温度的持久性能与性能数据的可信程度,是评价铸造叶片材料适用性的一个基本要求。     

某发动机涡轮转子叶片断裂原因分析

发动机涡轮转子叶片在长期试车时发生断裂.对断裂叶片进行了宏观分析、断口分析、显微分析及化学成分分析,并对断裂原因进行了探讨.结果表明,叶片断裂主要是高温蠕变断裂.材料抗蠕变能力偏低和叶片内有较严重的铸造疏松及发动机涡轮部分工作温度有超高现象是叶片蠕变断裂的主要因素.     

GH37合金取消一次固溶热处理试验

一、前言用 GH37 合金制造的涡轮喷气发动机一级涡轮叶片,在使用中多次发生折断,定期翻修时也因发现叶背及进、排气边龟裂而报废。这些故障严重影响飞行安全和零备件的供应。为此,有关单位组织故障调研小组在五七○二厂进行调查、分析。根据分析初步认为,上述情况是属于持久和疲劳性质的故障。根据调研结果提出了提高涡轮叶片质量的可能途径,制订了取消涡轮叶片一次固溶处理     

GH4033涡轮叶片服役1600h后的显微组织及力学性能评价

航空发动机涡轮叶片服役过程中将产生组织退化和性能降低,从而威胁其服役安全。已有研究中,对长时服役后的叶片组织退化和性能损伤的评价研究较少。本研究对服役1600h后的GH4033合金二级涡轮叶片进行金相解剖分析和物理化学相分析;同时观察并量化表征该二级涡轮叶片各部位晶粒组织,γ+γ′基体组织和晶界碳化物,测量不同部位的维氏硬度和持久性能,分析其组织退化与性能损伤规律。结果表明:服役后叶片各部位组织退化及性能损伤程度不明显,根据γ′相的量化表征结果推断该叶片最高服役温度应不高于700℃。叶身各部位持久性能及维氏硬度与榫头部位相当,均符合航空工业标准HB/Z 91—1985要求,因而判断该叶片仍可以继续使用。研究结果对低γ′相体积分数的变形高温合金航空发动机涡轮叶片的服役安全评价具有指导意义。     

高效气冷叶片的最新动态

高压涡轮叶片是发动机的重要部件,为不断提高涡轮前燃气温度,世界各国从实心叶片制造发展到空心叶片制造,从多晶叶片到现在的单晶叶片,其目的就在于不断改善发动机的综合性能。但受金属熔点的限制,在合金材料上如果想提高叶片的承温能力已经接近了极限,因此不断改善...     

罗罗公司发动机用复合材料

英国罗罗公司(Rolls-Royce)在发动机部件应用复合材料方面起步较早。20年多前.该公司为研制供垂直起飞试验用的轻重量升力发动机时就已使用了玻璃纤维复合材料,如RB162整个压缩器机匣及其静子叶片和大部分转子叶片是采用的玻璃纤维增强环氧树脂。迄今,这个公司生产的RB-211系列发动机已作为波音747、757飞机和洛克希德L-1011运输机的动力装置。如RB211-524发动机为一三转子高函道比涡轮风扇发动机,除其低温部件上(譬如头锥)使用玻璃/环氧外,其他如象发动机整流罩门、主传动装置