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高束能解决航空发动机叶片裂纹缺陷的改进方案

来源:高束能解决航空发动机叶片裂纹缺陷的改进方案作者:李经理网址:http://www.jnusm.com浏览数:105 
文章附图

航空发动机涡轮叶片裂纹缺陷的改进方案

航空发动机最重要的零件之一就是涡轮叶片,它是采用不同于普通材料制成的,价格非常昂贵。发动机的性能很大程度上取决于叶片型面的设计、制造水平及表面质量。航空发动机叶片是典型的自由曲面零件,它的曲线形状、制造精度和质量直接决定了发动机的推进效率大小和安全。


对于飞机来说,发动机的正常运转是最为重要的一条,而要保证发动机安全正常运转,叶片的质量以及表面质量必须要高!

1、发动机叶片几何形状和尺寸

    一个发动机上有很多叶片,每一个圆盘上大概有30多个叶片,如果叶片的形状和尺寸不能够保证,那么在发动机高速运转时是非常危险的。所以对于叶片的型面和几何尺寸检测也是非常重要的,但是就叶片的形状来说常规测量方法很难进行测量,所以科学家研究出了一种三坐标测量系统,通过建立测量数据来建立模型从而判断叶片的型面和尺寸的差异。

2、裂纹缺陷

裂纹是发动机叶片最致命的缺陷。而航空发动机叶片的工作条件非常恶劣,致使叶片经常受到冲击、摩擦,同时还忍受着高温的灼烧和冷热疲劳,叶片容易产生各种各样的裂纹,如果不能及时发现并处理,会对飞机飞行安全带来极大的威胁。

高束能技术优势:性能方面,大幅度提高工件寿命几十倍,金属强化加工新工艺;硬度方面,零件表面显微硬度提高20%以上,耐磨性耐腐蚀性能方面也都有相应的提高。

高束能加工金属表面微观结构细化分析:


加工后表面形成了塑性流变,变形层厚度约为200μm

通过这种特殊塑性变形方式可以使材料表层附近的晶粒细化至纳米级;

晶粒细化层具有高强度、高硬度、高延展性和韧性以及优异的耐磨耐腐蚀性等。

利用高束能技术解决问题:1)对发动机叶片消除拉应力并预置压应力;2)消除高温合金材料焊接后应力;3)提高零件主题结构的疲劳强度和疲劳寿命;4)配合表面晶粒细化,直接加工出镜面零件,表面粗糙度Ra值≤0.2μm