发动机涡轮叶片断裂故障分析

发动机在工作过程中突然停车,检查发现低压涡轮转子叶片全部损伤,高压涡轮叶片均齐根折断。通过对高低压涡轮叶片断口特征进行宏观检查分析,确定了首断件及其断裂性质为疲劳断裂;对首断件叶片断口进行显微分析,研究了断裂特征和疲劳扩展情况;断裂的原因为叶片上下缘板总间隙在使用过程中变大,阻尼效果变差,叶片异常振动,离心应力叠加振动应力,致使叶片在工作过程中断裂。     

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。     

发动机Ⅰ级压气机转子叶片断裂分析

本文分析了某型发动机Ⅰ级压气机转子叶片断裂故障.叶片为低周疲劳断裂.叶片颤振裕度不大,在工作转速范围内产生颤振导致叶片承受较大的动应力是其疲劳断裂的主要原因.叶片表面的腐蚀坑是其疲劳断裂的另一促进因素.通过改用低展弦比的叶片,并增加叶片调频措施,提高了叶片的颤振裕度,避免了Ⅰ级压气机转子叶片的颤振疲劳断裂.     

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。     

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。     

某发动机压气机Ⅳ级盘断裂失效分析

某发动机压气机Ⅳ级盘破裂导致飞机起火爆炸,为分析压气机Ⅳ级盘的断裂性质和原因,本文对Ⅳ级盘的部分残骸进行了外观检查,对Ⅳ级盘轮缘和辐板断口进行了宏、微观检查和分析,对辐板表面的点蚀坑和辐板源区的点蚀坑进行了能谱分析,并对断口上的疲劳弧线进行了测定.本文还对辐板所用材料的材质进行了分析,并对发动机的振动特性进行了试验和计算.发动机压气机Ⅳ级盘的断裂性质为高周疲劳;该Ⅳ级盘的组织、硬度、化学成分和断裂区部位辐板厚度均符合技术要求,盘的疲劳断裂与材质无关;辐板与轮缘的R3转接处表面存在点蚀坑诱发了故障的发生,Ⅳ级盘的疲劳开裂和扩展主要与盘的共振有关.     

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。     

航空发动机压气机叶片损伤分析与监控对策

针对发动机在服役过程中,压气机叶片因外物打伤而产生裂纹、掉块等缺陷的问题,运用基于断口分析和能谱分析的失效分析方法,查明了导致发动机压气机叶片损伤的机理和根本原因,提出了集内窥检测和涡流检测于一体的监控对策.通过检测试验分析了叶片损伤图像和检测信号的典型特征,找出了缺陷的涡流信号显示与实际缺陷大小的对应关系,为准确可靠...     

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。     

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。     

空压机叶片腐蚀分析

空压机第三级叶轮的叶片严重腐蚀，经光谱、能谱及X射线分析，结果表明光叶腐蚀是因进入空压机的空气中含有大量SO2有害气体和第二级中间冷却器放水器排水不正常，使第三级叶片处于含硫的酸性气氛中而引起的。     

压气机叶片酸洗除银过程腐蚀原因分析及预防措施

本文详细分析了一起在去除压气机钢制叶片樟头表面镀银层时基体发生腐蚀故障原因，分析了可能发生腐蚀的原因，并采取了相应的模拟实验。实验表明，表面处理厂房内带Cl^-的环境气氛为出现腐蚀的主要原因.     

燃气轮机压气机叶片的热处理

R270D1叶片是某燃气轮机压气机的第一级模锻动叶片,所用材料为X5CrNiCuNb16-4钢。该叶片经1035℃×130 min风冷固溶处理、835℃×130 min风冷调整处理和545℃×300 min时效处理后,其力学性能、断裂形貌转变温度和晶间断裂百分率均达到了有关技术条件的要求。     

冷却风扇叶片断裂分析

冷却风扇试验过程中叶片全部发生断裂,对断裂叶片进行外观检查、金相组织和显微硬度检测,对断口进行宏微观检查、能谱分析,综合分析叶片的断裂性质和原因。结果表明:冷却风扇叶片裂纹扩展阶段的典型特征为疲劳弧线及分布在疲劳弧线间的细密疲劳条带,发生了高低周复合疲劳断裂。叶片高低周复合疲劳断裂由较大离心力叠加振动应力的综合作用引起。建议优化叶片结构,提高叶片的承载能力,降低冷却风扇叶片振动应力,严格控制铸造质量,对叶片表面进行抗疲劳性能处理。