某压气机Ⅰ级转子叶片断裂故障分析

对故障叶片断口特征进行了观察与分析,对叶片的振动特性进行了分析计算,并结合应力测试和疲劳振动试验,对故障叶片的失效原因进行了分析.结果表明,叶片为高周疲劳断裂,叶背表面的机械擦伤是疲劳裂纹萌生的诱发因素,零阶可调叶片的角度不当是叶片振动的主要原因.     

发动机高压压气机转子叶片断裂分析

高压压气机第二级钛合金转子叶片首次发生断裂。通过断口观察、材质分析、表面质量对比等检查工作,对叶片的断裂性质及断裂原因进行综合分析,结果表明:第二级转子叶片断裂性质为高周疲劳断裂;叶片断裂是由于叶片表面存在较重的抛光痕迹,并且叶尖受外来物打伤等综合因素共同作用的结果。通过改善叶身的表面完整性,可有效避免类似故障。     

某燃气轮机压气机Ⅰ级叶片断裂失效分析

对某燃气轮机压气机断裂的马氏体不锈钢ASTM403叶片进行了宏观检查、化学成份分析、硬度测试、断口分析(体视显微镜和扫描电镜分析)、微观金相组织检验分析、扫描电镜和能谱分析,通过以上各项实验的综合分析并结合叶片运行工况特点,得出叶片断裂的主要原因是烟气颗粒对叶身冲蚀形成的点状凹坑缺陷在交变应力的作用下所引起的低周疲劳开裂.     

发动机压气机转子叶片裂纹分析

对发动机压气机转子叶片试验件裂纹进行失效分析。通过对故障叶片进行外观检查、断口分析、表面形貌检查、截面金相检查、材质分析及断口区域成分分析,并对叶片振动应力分布进行计算,确定叶片裂纹性质和产生原因。结果表明:故障压气机转子叶片裂纹为高周疲劳性质,导致叶片过早出现疲劳裂纹的主要原因是叶身表面振动应力最大区域抛光、喷丸效果差,存在原始机械加工痕迹;最后提出避免叶身表面残留原始机械加工痕迹的改进建议。     

燃气轮机低压压气机转子叶片断裂分析

某型燃气轮机运行近1 000 h后,发生2片低压压气机转子叶片脱榫断裂和同级多片榫头裂纹故障。通过对断裂和裂纹叶片外观观察、断口分析、化学成分分析、硬度检测和金相检验等手段,确认了断裂和裂纹叶片失效模式相同,均属振动疲劳断裂,盘和叶片配合不良引起微动磨损是该级叶片早期振动疲劳断裂的主要原因。盘、片配合不良主要是由于配合面间无防磨损涂层,在应用过程中产生氧化和磨损引起的;通过盘和叶片榫齿配合面涂干膜润滑,有效解决了盘片配合面微动磨损问题。     

发动机压气机叶片断裂故障分析

发动机工作过程中压气机叶片断裂,分解检查后根据损伤情况确定了首断件;通过对首断件断口宏观分析,确定断裂性质为疲劳断裂,起始于进气边一侧;断口显微分析结果表明：叶片断裂系起始于腐蚀损伤的疲劳断裂;漆层分析表明基体腐蚀损伤的原因是断口区漆层破损,在高湿和含盐环境下,腐蚀介质沉积在漆层破损处,叶片在破损处出现晶间腐蚀,萌生裂纹并扩展,直至断裂,漆层破损的原因为外来物打伤;针对故障原因,细化了发动机低压压气机二级转子叶片外场检查方法。     

某型航空发动机压气机四级转子叶片振动特性分析

某型航空发动机压气机四级转子叶片是故障多发叶片.对该型发动机压气机四级转子叶片进行振动特性试验和分析,结果表明,四级转子叶片失效是由于发动机在转速为3700r/min时叶片产生共振导致疲劳失效.对排故措施进行了初步研究,指出通过采用LD7-1铝合金替换LY2铝合金来改变叶片固有频率的实际意义不大.     

航空发动机高压压气机三级转子叶片掉角分析

航空发动机在工厂试车后,检查发现高压压气机第三级转子叶片出现掉角故障。对故障件进行组织分析和断口观察,确认叶片掉角的性质,对可能导致故障产生的因素进行分析。结果表明：断口呈现多源疲劳特征,裂纹起源于叶背处,源区未见明显的冶金和加工缺陷;但存在明显的碰磨,断口因受到研磨而变得光滑,能谱分析未见外来元素。分析认为,叶片与机匣之间的不均匀非正常碰磨使振动加剧,引起共振,致使疲劳在叶背处产生并扩展,促进疲劳裂纹的产生和扩展,最终导致掉角。     

飞机某型发动机高压压气机转子叶片的超声波检测

飞机某型发动机高压压气机转子叶片(图1)在发动机高速运行期间，常会在进气边和排气边产生疲劳裂纹，其方向和分布规律如图2所示。这些疲劳裂纹一旦产生便会迅速扩展，导致叶片折断，继而打伤或打断其它叶片及构件，给飞行安全带来很大隐患，为此对叶片实施超声波检测，对保证发动机正常运行是非常重要的。     

高压压气机转子叶片断裂分析

对断裂叶片进行材质和断口等综合分析，确认高压压气机Ⅰ、Ⅱ级叶片断裂的特征和失效模式，明确叶片断裂失效与材料的力学性能等冶金因素无关。结果显示:高压压气机Ⅰ级叶片断裂为疲劳断裂，为首断件和肇事件；Ⅱ级叶盘所有叶片均为大应力作用下的疲劳断裂，为受害件。Ⅰ级叶盘叶片断裂与承受较大的共振应力有关，属于结构设计问题。进一步的分析表明，压气机Ⅰ级叶盘叶片叶型厚度超差，使得K=3激起的一阶弯曲共振转速更靠近慢车转速区域。疲劳断裂叶片在裂纹萌生处存在明显的横向加工痕迹，降低了疲劳性能。叶片表面较明显的加工损伤对Ⅰ级转子叶片断裂起到一定的促进作用。     

压气机整流器叶片裂纹分析

发动机在累计试车13h14min后,发现压气机前排整流器38片叶片中共有21片叶片进气边存在裂纹。对存在裂纹叶片的宏、微观特征进行了观察与分析,并对叶片的金相组织、硬度、化学成分进行了检测。结果表明,发动机双排整流器叶片的开裂性质为疲劳开裂,叶片的疲劳开裂是异常振动应力,加之材料碳含量偏高和组织中大量网状铁素体的存在导致钢的疲劳性能下降,多种因素综合作用导致了疲劳裂纹的萌生及扩展。     

压气机叶片腐蚀条件下振动疲劳寿命分析

为了探究压气机叶片结构在腐蚀环境下振动疲劳寿命变化规律,依据实际工况特点,研究预腐蚀对叶片结构振动疲劳行为的影响。以试验结果为基础,建立基于腐蚀影响系数曲线（C-T曲线）的振动疲劳寿命关系式。结果表明:构建的腐蚀影响系数曲线能较准确地描述压气机叶片预腐蚀后疲劳寿命的变化规律,具有良好的适用性;采用幂函数式的腐蚀影响系数曲线计算结果精度相对较高,用其对15个当量日历年限下的压气机叶片进行对数疲劳寿命评估预测,其对数疲劳寿命降低约28%。     

航空涡喷发动机压气机转子叶片常见失效模式的特点与规律

简要介绍了航空涡轮喷气发动机压气机转子叶片的功能、结构特点、工作条件及其受力,针对叶片实际使用中常见的共振疲劳断裂失效,外来物打伤失效及由其引起的变形、断裂失效,腐蚀失效及由其引起的断裂失效,材质缺陷失效和颤振疲劳断裂失效等典型失效模式,从理论和实践两方面,系统地阐述了它们的失效机理、失效规律和失效原因及宏观、微观特征,并结合实际失效案例进行了分析.     

压气机转子叶片的磁粉检测

压气机转子叶片是航空发动机中的重要零部件,有铁磁性和非铁磁性两种材料。针对转子叶片的特殊形状,通过分析比较,选择磁轭法对铁磁性转子叶片进行磁粉检测。通过试验确定了合适的磁粉载液及磁悬液浓度等工艺参数,并详述了磁轭法磁粉检测的程序和要求,为解决这类零部件的检测问题提供了参考。     

增压机风扇叶片断裂原因分析

某增压机在运行过程中出现异常响动,经检验发现其风扇叶片断裂。通过光学金相显微镜、扫描电镜等实验手段,对增压机风扇叶片断裂原因进行了分析。结果表明,该叶片断裂是单向疲劳断裂。产生疲劳断裂的主要原因是油漆剥落后产生的腐蚀坑及边缘打磨形成尖角而造成的应力集中所致。     

发动机压气机叶片断裂故障分析与试验验证

发动机工作过程中出现燃气温度偏高的异常现象,返厂试车过程中Ⅱ级、Ⅲ级压气机转子叶片发生断裂。通过分解检查和理化分析,确定各断裂叶片的断裂性质及首断件;从设计、制造、装配、使用方面对首断件断裂原因进行分析,并采用整机模拟燃气温度偏高试验和压气机叶片叶尖振幅测量试验对断裂原因进行验证。结果表明:Ⅱ级压气机部分转子叶片发生高周疲劳断裂,为首断件;发动机严重进气畸变状态下,燃气温度偏高,Ⅱ级转子叶片一阶弯曲振动应力过高;可调叶片角度不准确、非正常激励频率是导致压气机叶片断裂的原因。     

低压三级转子叶片销钉孔断裂分析

某机在大加力起飞过程中振动大,发动机声音异常,分解后发现一片低压三级转子叶片从销钉孔处断裂。对叶片销钉孔断口宏、微观特征进行分析,对加工质量、工艺、尺寸进行复查,并在叶片振动计算和测频试验结果分析的基础上,确定叶片的失效原因。分析结果表明:其失效原因是在叶片销钉孔进气边侧靠近端面处存在台阶,致使在工作状态下最大受力点处的应力升高,在该处形成了应力集中的疲劳源,最终导致叶片销钉孔发生疲劳断裂。     

TC11钛合金转子叶片断裂分析

某型发动机在使用过程中一片钛合金转子叶片在叶根部发生断裂故障.针对该故障叶片,开展了外观形貌观察、断口宏微观观察、金相组织检查、化学成分及硬度检测等研究工作,结合发动机工作特点,确定了叶片断裂性质和原因.结果表明:压气机转子叶片断裂性质为高周疲劳断裂,疲劳裂纹的形成与叶片局部应力状态有关,而微动磨损促进了疲劳裂纹的萌生.     

发动机压气机铝合金叶片的喷丸防护

通过对发动机压气机铝合金叶片断裂故障进行分析,提出采取喷丸强化+涂漆工艺提高叶片应力腐蚀防护能力。研究了喷丸工艺和涂漆工艺对残余压应力的分布、松弛以及叶片的耐腐蚀性能和耐风砂性能的等的影响规律。结果表明,叶片经喷丸和涂漆处理后,耐腐蚀性能和耐风砂性能显著提高,同时叶片的应力状态得到了有效改善。对防护工艺优化后的叶片进行装机试车考核,考核通过后在叶片上未发现裂纹。     

某型发动机2级压气机叶片的涡流探伤方法

压气机叶片是飞机发动机的重要部件,根据叶片的特点,从原位探伤的角度出发,设计了最佳的涡流探伤方法。给出了合适的检测频率。根据叶片的安装部位,设计了专用的传感器。实际探伤结果表明,该方法探伤效果良好。