航空发动机涡轮叶片修理技术

航空发动机涡轮叶片

摘要摘要本论文着重论述了涡轮叶片的故障分析。首先引见了涡轮叶片的一些根本常识；对涡轮叶片的结构特点和工作特点进行了详尽的论述，为进一步分析涡轮叶片故障做铺垫。接着对涡轮叶片的系统故障与故障形式作了阐明，涡轮叶片的故障形式主要分为裂纹故障和折断两大类，通过图表的形式来阐述观点和得出结论；然后罗列出了一些实例（某型发动机和涡轮工作叶片裂纹故障、涡轮工作叶片折断故障）对叶片的故障作了详细剖析。最后通过分析和研究，举出了一些对故障的预防措施和排除故障的方法。关键词：涡轮叶片论述，涡轮叶片故障及其故障类型，故障现象，故障原因，排除方法

ABSTRACT ABSTRACT This paper emphatically discusses the failure analysis of turbine blade.First introduced some basic knowledge of turbine blades;The structure characteristics and working characteristics of turbine blade were described in she wants,for the further analysis of turbine blade failure Then the failure and failure mode of turbine blades;Turbine blade failure form mainly divided into two major categories of crack fault and broken,Through the graph form to illustrate ideas and draw conclusions ;Then lists some examples(WJ5 swine and turbine engine blade crack fault,turbine blade folding section)has made the detailed analysis of the blade.Through the analysis and research,finally give the preventive measures for faults and troubleshooting methods. Key words: The turbine blades is discussed，turbine blade fault and failure type，The fault phenomenon，fault caus，Elimination method

航空发动机维修工程

1.描述MGS-2和MSG-3的不同之处？ MGS-2飞机维修大纲规定的维修要求主要是针对飞机系统单独项目的维修方式（定时、视情、监控维修方式）；MGS-3飞机维修大纲规定的维修要求是针对飞机系统或分系统的维修工作（润滑/勤务，操作检查/目标检查、检查/功能测试、恢复和报废）。 MSG2：面向过程的维修 MSG2是针对维修方式的分析逻辑。人们把在波音747 项目上获得的经验应用到所有新研制的飞机上，为了做到这一点，更新了判定逻辑，删除了某些特定的747 过程信息，剩下的通用文件即为MSG2。根据MSG2方法制定的维修大纲，主要针对飞机的每类组件（系统、部件或设备）采用“从下往上”的分析方法，其分析结果是为指定的各组件确定适宜的维修方式。作为20世纪70年代制定新飞机维修大纲的指导文件，MSG2确定了三种维修工作方式，即：定时（HT）、视情（OC）和状态监控（CM）。 MSG3：面向任务的维修 MSG3是针对维修工作的分析逻辑。根据MSG3制定的维修大纲，主要针对飞机的系统/分系统的维修工作。采用“从上往下”或称“故障结果”逻辑方法，从飞机系统的最高管理层面而不是在部件层面进行故障分析，确定适合的计划维修任务，以防止故障发生和保证系统的固有可靠性水平。它所采用的“从上往下”的逻辑方法，着眼于系统功能失效时的潜在影响、确定故障的能力和故障及维修的成本。基于这个原理有效维修系统的目标是： 1、确保实现飞机固有的安全性和可靠性水平 2、当偏离发生时能恢复到固有的安全性和可靠性水平 3、能够从固有的可靠性不适合的项目中获得改进设计

2.简述系统/动力装置MSG-3分析过程包含的步骤答：（1）重要维修项目（MSI）选择；（2）MSI的功能、故障、影响和原因分析；（3）维修工作上层分析（确定影响类别）；（4）维修工作下层分析（确定维修工作）；（5）确定任务间隔；（6）评估与应用；（7）反馈。

航空发动机涡扇叶片及其成形工艺

航空发动机涡扇叶片及其成形工艺涡扇发动机具有耗油率低、起飞动力大、噪音低和迎风面积大等特点。60年代中期，它只应用于客机和轰炸机，当时人们普遍认为，它很难在高速歼击机上应用。自70年代以来，带加力的高推比涡扇发动机的相继问世，使战斗机的性能提高到了一个新的水平，从而彻底改变了人们对涡扇发动机的偏见。90年代中期，又为第四代战斗机成功研制了推重比10带加力的涡扇发动机。与此同时，为满足发展巨型、远程运输机、宽机身客机的需要，国外先进的发动机厂家又研制成功了大推力、低耗油率、大流量比的涡扇发动机。时至今日，涡扇发动机已是应用数量最多、范围最广和最有发展前景的航空发动机。风扇叶片是涡扇发动机最具代表性的重要零件，涡扇发动机的性能与它的发展密切相关。初期的风扇叶片材料为钛合金，具有实心、窄弦、带阻尼凸台结构。现今，风扇叶片在材料、结构方面已改进许多。为了增强刚性，防止振动或颤振，提高风扇叶片的气动效率，用宽弦结构代表了窄弦、带阻尼凸台结构；为了减轻重量，用夹芯或空心结构取代了实心结构；为了增大流量比，提高大推力涡扇发动机推进效率，风扇转子直径已增大到了3242mm，风扇叶尖速度已高达457m/s。而这些材料新、叶身长、叶弦宽、结构复杂的风扇叶片的成形工艺是非常复杂的。因此，风扇叶片的成形工艺始终是涡扇发动机的关键制造技术之一。 1早期风扇叶片早期风扇叶片为大尺寸实心结构，为防止共振及颤振，它的叶身中部常带有一个阻尼凸台(又称减振凸台)。所有叶片的凸台连成一环状，既增强了刚性又改变了叶片固有频率，减小了叶根弯曲和扭转应力。阻尼凸台接合面喷涂有耐磨合金，当叶片振动时，接合面相互摩擦可起阻尼作用。阻尼凸台一般位于距叶根约整个叶片长度的50%～70%处。阻尼凸台的存在带来一系列问题，如：由于它的存在及它与叶身连接处的局部加厚，使流道面积减少约2%，使空气流量降低，造成气流压力损失，使压气机效率下降，发动机耗油率增加；增加了叶身重量，使叶片离心力负荷加大；使叶片制造工艺更加复杂。在有些风扇叶片上，为了增强抗外物撞击损伤能力，叶身上除了阻尼凸台以外，还有较厚的加强筋。 CFM56-3和CFM56-5发动机风扇转子直径约1700mm，风扇叶片长约600mm，由整体钛合金锻件经机械加工而成。风扇叶片毛坯先镦锻出叶根和阻尼凸台，经预锻成形，再精锻、切边。叶身成形可用数控铣、数控仿形磨、电解加工和抛光等工艺。随着叶片批量生产的增加，应尽量采用精锻法生产出钛合金风扇叶片的锻坯，以提高材料的利用率，减少机械加工工作量和提高风扇叶片的使用寿命。但生产这样大的风扇叶片精锻毛坯，需要使用昂贵的高精度的万吨级机械压力机或螺旋压力机，所需模具的尺寸大、精度也高。因此，精锻工序的成本很高。4钛合金宽弦无凸台空心风扇叶片5高韧性环氧复合材料风扇叶片

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示范文本

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先进的航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺，例如，定向凝固叶片和单晶叶片。在维修车间采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，延长其使用寿命，减少更换叶片，可获得可观的经济收益。为了有效提高航空发动机的工作可靠性和经济性，涡轮叶片先进的修理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了

广泛的应用。 1.修理前的处理与检测涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预处理和检测，以清除其表面的附着杂质；对叶片损伤形式和损伤程度做出评估，从而确定叶片的可修理度和采用的修理技术手段。 1.1清洗由于涡轮叶片表面黏附有燃料燃烧后的沉积物以及涂层和(或)基体经过高温氧化腐蚀后所产生的热蚀层，一般统称为积炭。积炭致使涡轮效率下降，热蚀层会降低叶片的机械强度和叶片表面处理的工艺效果，同时积炭也掩盖了叶片表面的损伤，不便于检测。因此，叶片在进行检测和修理前，要清除积炭。 1.2无损检测在修理前，使用先进的检测仪器对叶片的叶型完整性

航空发动机叶片材料及制造技术现状

航空发动机叶片材料及制造技术现状在航空发动机中，涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件，并被誉为“王冠上的明珠”。涡轮叶片的性能水平，特别是承温能力，成为一种型号发动机先进程度的重要标志，在一定意义上，也是一个国家航空工业水平的显著标志【007】。航空发动机不断追求高推重比，使得变形高温合金和铸造高温合金难以满足其越来越高的温度及性能要求，因而国外自7O年代以来纷纷开始研制新型高温合金，先后研制了定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新材料；单晶高温合金已经发展到了第3代。8O年代，又开始研制了陶瓷叶片材料，在叶片上开始采用防腐、隔热涂层等技术。 1 航空发动机原理简介航空发动机主要分民用和军用两种。图1是普惠公司民用涡轮发动机主要构件；图2是军用发动机的工作原理示意图；图3是飞机涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布；图4是罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布；图5为航空发动机用不同材料用量的发展变化情况。图1 普惠公司民用涡轮发动机主要构件图2 EJ200军用飞机涡轮发动机的工作原理

图3 商用涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布图4 罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布图5 航空发动机用不同材料用量的变化情况

1变形高温合金叶片 1.1 叶片材料变形高温合金发展有50多年的历史，国内飞机发动机叶片常用变形高温合金如表1所示。高温合金中随着铝、钛和钨、钼含量增加，材料性能持续提高，但热加工性能下降；加入昂贵的合金元素钴之后，可以改善材料的综合性能和提高高温组织的稳定性。 1.2 制造技术生产工艺。变形高温合金叶片的生产是将热轧棒经过模锻或辊压成形的。模锻叶片主要工艺如下：（1）镦锻榫头部位；（2）换模具，模锻叶身。通常分粗锻、精锻两道工序；模锻时，一般要在模腔内壁喷涂硫化钼，减少模具与材料接触面之阻力，以利于金属变形流动；（3）精锻件，机加工成成品；（4）成品零件消应力退火处理；（5）表面抛光处理。分电解抛光、机械抛光两种。常见问题。模锻叶片生产中常见问题如下：（1）钢锭头部切头余量不足，中心亮条缺陷贯穿整个叶片；（2） GH4049合金模锻易出现锻造裂纹；（3）叶片电解抛光中，发生电解损伤，形成晶界腐蚀；（4） GH4220合金生产的叶片，在试车中容易发生“掉晶”现象；这是在热应力反复作用下，导致晶粒松动，直至剥落。发展趋势。叶片是航空发动机关键零件．它的制造量占整机制造量的三分之一左右。航空发动机叶片属于薄壁易变形零件。如何控制其变形并高效、高质量地加工是目前叶片制造行业研究的重要课题之一。

航空发动机叶片涂层

航空发动机叶片涂层技术一．涡轮叶片是先进航空发动机核心关键之一航空发动机被称为现代工业“皇冠上的明珠”，航空发动机是飞机的“心脏”，价值一般占到整架飞机的20%-25%。目前，能独立研制、生产航空发动机的国家只有美、英、法、俄、中5个。但是，无论“昆仑”、“秦岭”发动机、还是“太行”系列，我国航空发动机的水平距离这一领域的“珠穆朗玛”依然存在不小的差距。美、俄、英、法四个顶级“玩家”能够自主研发先进航空发动机。西方四国由于对未来战场与市场的担忧，在航空发动机核心技术上一直对中国实施禁运和封锁。技术难关有很多。本人认为涡轮叶片是先进航空发动机的核心技术之一。随着航空航天工业的发展，对发动机的性能要求越来越高，要使发动机具有高的推重比和大的推动力，所采用的主要措施是提高涡轮进口温度。国外在20世纪90年代，要求涡轮前燃气进口温度达1850-1950K。美国在IHPTET计划中要求：在海平面标准大气条件下，航空燃气涡轮机的的涡轮进口温度高达2366K。涡轮进口温度的提高要求发动机零件必须具有更高的抗热冲击、耐高温腐蚀、抗热交变和复杂应力的能力。对于舰载机，由于在海洋高盐雾环境下长期服役，要求发动机的叶片的耐腐蚀性更高；常在沙漠上飞行的飞机，发动机的叶片要具有更好的耐磨蚀。众所周知：镍基和钴基高温合金具有优异的高温力学和腐蚀性

能，广泛用于制造航空发动机和各类燃气轮机的涡轮叶片（blade and vane）。就材质来看：各国的高温合金型号虽各不相同，但就相近成分的高温合金来说，其性能相近（生产工艺方法不同有也造成性能有大的差异）。好的高温合金的使用温度也只有1073K左右，为达到前面所说的要求温度，采用的方法有二：一是制成空心的叶片。空心叶片自20世纪60年代中期出现以来，经历了对流冷却、冲击冷却、气膜冷却以及综合冷却的发展历程，使进气口温度高出叶片材料约300—500℃，内腔的走向复杂化和细致化。这一步的改进仍难满足需要，且英国发展计划将取消冷却。二是涂层，常进行多材质多层次涂层。 PVT公司研究表明：军用直升机上的发动机叶片采用涂层，在沙漠上飞行，寿命可提高3倍左右，不仅大大降低了制造发动机叶片的成本，同时也使飞机的维护时间延长了两倍。二．涡轮叶片的涂层高温合金的生产方法或晶形结构对产品的性能是有很大影响的，如图1所示，GE公司20年前开始采用单晶高温合金制作战机用发 Fig.1 Comparative preperties of polycrystal,columnar and single-crystal superallys

航空发动机原理复习题

发动机原理部分进气道 1.进气道的功用：在各种状态下, 将足够量的空气, 以最小的流动损失, 顺利地引入压气机; 2.涡轮发动机进气道功能冲压恢复—尽可能多的恢复自由气流的总压并输入该压力到压气机。提供均匀的气流到压气机使压气机有效的工作.当压气机进口处的气流马赫数小于飞行马赫数时, 通过冲压压缩空气, 提高空气的压力 3.进气道类型：亚音进气道：扩张型、收敛型；超音速：内压式、外压式、混合式 4.冲压比：进气道出口处的总压与远前方气流静压的比值∏i=P1*/P0*。影响进气道冲压比的因素：流动损失、飞行速度、大气温度。 5.$ 6.空气流量：单位时间流入进气道的空气质量称为空气流量。影响因素:大气密度, 飞行速度、压气机的转速压气机 7.压气机功用：对流过它的空气进行压缩，提高空气的压力。供给发动机工作时所需要的压缩空气，也可以为坐舱增压、涡轮散热和其他发动机的起动提供压缩空气。8.压气机分类及其原理、特点和应用（1）离心式压气机：空气在工作叶轮内沿远离叶轮旋转中心的方向流动. （2）轴流式压气机：空气在工作叶轮内基本沿发动机的轴线方向流动. （3）混合式压气机： 9.阻尼台和宽叶片功用阻尼台：对于长叶片，为了避免发生危险的共振或颤振，在叶身中部带一个减振凸台。 < 宽弦叶片：大大改善叶片减振特性。与带减振凸台的窄弦风扇叶片比，具有流道面积大，喘振裕度宽，及效率高和减振性好的优点。 10.压气机喘振：是气流沿压气机轴向发生的低频率、高振幅的气流振荡现象。 11.喘振的表现: 发动机声音由尖锐转为低沉，出现强烈机械振动. 压气机出口压力和流量大幅度波动，出现发动机熄火. 发动机进口处有明显的气流吞吐现象，并伴有放炮声. 12.造成喘振的原因气流攻角过大，使气流在大多数叶片的叶背处发生分离。燃烧室 13.| 14.燃烧室的功用及有几种基本类型功用：用来将燃油中的化学能转变为热能，将压气机增压后的高压空气加热到涡轮前允许的温度，以便进入涡轮和排气装置内膨胀做功。分类：单管（多个单管）、环管和环形三种基本类型 15.简述燃烧室的主要要求点火可靠、燃烧稳定、燃烧完全、燃烧室出口温度场符合要求、压力损失小、尺寸小、重量轻、排气污染少 16.环形燃烧室的结构特点、优缺点结构特点：火焰筒和壳体都是同心环形结构，无需联焰管优点：与压气机配合获得最佳的气动设计，压力损失最小；空间利用率最高，迎风面积最小；可得到均匀的出口周向温度场；无需联焰管，点火时容易传焰。缺点：调试时需要大型气源；

(7)航空发动机叶片-15页文档资料

发动机叶片一、发动机与飞机 1.发动机种类 1）涡轮喷气发动机（WP）WP5、WP6、WP7、……WP13 2）涡轮螺桨发动机（WJ）WJ5、WJ6、WJ7 3）涡轮风扇发动机（WS）WS9、WS10、WS11 4）涡轮轴发动机（WZ）WZ5、WZ6、WZ8、WZ9 5）活塞发动机（HS）HS5、HS6、HS9 2.发动机的结构与组成燃气涡轮发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件以及燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴承传力系统等组成。（发动机的整体构造如下图1）三大部件中除燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成，静子由内、外机匣和导向（整流）叶片构成；转子由叶片盘、轴及轴承构成，其中叶片数量最多（见表1～5） 3. 工作原理：发动机将大量的燃料燃烧产生的热能，势能给涡

轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能，其一部分转换成机械功驱动压气机和附件，剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。热力过程：用p-υ或T-S 图来表示发动机的热力过程： 4. 发动机是飞机的动力，也是飞机的心脏，不同用途的飞机配备不同种类的发动机。如： 1）军民用运输机、轰炸机、客机、装用WJ 、WS 、WP 类发动机。 2）强击机、歼击机、教练机、侦察机、装用WP 、WS 、HS 类发动机。 3）军民用直升机装用WZ 类发动机。二、叶片在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片，它们的数量最多，而发动机就是依靠这众多的叶片完成对气体的压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进的工作。叶片是一种特殊的零件，它的数量多，形状复杂，要求高，

7航空发动机叶片

发动机叶片一、发动机与飞机 1. 发动机种类 1）涡轮喷气发动机（WP ）WP5、WP6、WP7、……WP13 2）涡轮螺桨发动机（WJ ）WJ5、WJ6、WJ7 3）涡轮风扇发动机（WS ）WS9、WS10、WS11 4）涡轮轴发动机（WZ ）WZ5、WZ6、WZ8、WZ9 5）活塞发动机（HS ）HS5、HS6、HS9 2. 发动机的结构与组成燃气涡轮发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件以及燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴承传力系统等组成。（发动机的整体构造如下图1）三大部件中除燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成，静子由内、外机匣和导向（整流）叶片构成；转子由叶片盘、轴及轴承构成，其中叶片数量最多（见表1～5） 3. 发动机工作原理及热处理过程

工作原理：发动机将大量的燃料燃烧产生的热能，势能给涡轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能，其一部分转换成机械功驱动压气机和附件，剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。热力过程：用p-υ或T-S 图来表示发动机的热力过程： 4. 飞机与发动机发动机是飞机的动力，也是飞机的心脏，不同用途的飞机配备不同种类的发动机。如： 1）军民用运输机、轰炸机、客机、装用WJ 、WS 、WP 类发动机。 2）强击机、歼击机、教练机、侦察机、装用WP 、WS 、HS 类发动机。 3）军民用直升机装用WZ 类发动机。二、叶片在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片，它们的数量最多，而发动机就是依靠这众多的叶片完成对气体的

压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进的工作。叶片是一种特殊的零件，它的数量多，形状复杂，要求高，加工难度大，而且是故障多发的零件，一直以来各发动机厂的生产的关键，因此对其投入的人力、物力、财力都是比较大的，而且国内外发动机厂家正以最大的努力来提高叶片的性能，生产能力及质量满足需要。 1.叶片为什么一定要扭在流道中，由于在不同的半径上，圆周速度是不同的，因此在不同的半径基元级中，气流的攻角相差极大，在叶尖、由于圆周速度最大，造成很大的正攻角，结果使叶型叶背产生严重的气流分离；在叶根，由于圆周速度最小，造成很大的负攻角，结果使叶型的叶盆产生严重的气流分离。因此，对于直叶片来说。除了最近中径处的一部分还能工作之外，其余部分都会产生严重的气流分离，也就是说，用直叶片工作的压气机或涡轮，其效率极其低劣的，甚至会达到根本无法运转的地步。发动机叶片数量统计如下（以WJ6、WS11为例）表： 1.WJ6 压气机叶片数量见表1 表1 涡轮叶片数量见表2 表2

航空发动机叶片CAD技术综述

pressure and high load conditions, but also with h i g h e f f i c i e n c y,s m a l l s i z e a n d l o w w e i g h t c h a r a c t e r i s t i c s. This paper introduces the major aero-engine blades CAD technology. Key Words：Aero-engine, Blades, CAD 1.引言航空发动机是飞机的“心脏”。航空发动机研制技术复杂，投资巨大，周期长。各国航空发动机行业在突破航空发动机设计技术、材料科学技术和制造技术的同时，广泛采用CAD技术，大力推进产品的信息化。航空发动机叶片是航空燃气涡轮发动机中的关键零件，其中的高压涡轮叶片更是被誉为“现代制造业皇冠上的明珠”，不仅因为其单个产品上万美元的价值，更因其集中体现了各项性能设计要求之间的矛盾。航空发动机叶片属于功能和结构都比较复杂的产品，既要工作在高温、高压和高负荷的条件下，又要具有高效率、小体积和低重量的特点。因此，航空发动机叶片设计问题受到行业内的重

点关注。 2.国外航空发动机CAD技术简介 2.1 GE公司 20世纪60年代后期开始了CAD技术在航空发动机研发中的应用，1980年建立了飞机发动机部门的CIMS，使生产率提高、成本降低。1985年，在发动机设计优化技术基础上，着手开发了一个用于设计优化、自动化集成优化的软件平台Engineous，将Engineous与自主研发的涡轮设计软件和非设计状态分析系统TDOD、压气机设计软件CUS等集成，在压气机和涡轮的国内已开始有关这方面的研究开发工作，但没形成系列化产品。2000年海尔集团与哈尔滨工业大学，共同组建机器人技术有限公司。2002年哈尔滨工业大学机器人研究所成功研制出智能吸尘机器人。浙江大学早在1996年之前就开始了智能吸尘机器人的研究，在路径规划算法、多传感器信息融合等技术领域取得了一定的成果。其他一些国内知名大学和自动化研究所等科研单位也陆续涉足吸尘机器人领域并先后制造出了自己的试验样机。2.2 RR公司 20世纪60年代中期，开始在叶片的设计中

航空发动机维修研究

航空发动机维修研究摘要随着社会经济的不断发展，社会对于交通运输的要求也在不断提高，人们越来越追求快节奏的生活，这使得飞机在现代生活中有着非常重要的作用。对于飞机来说，最重要的一个部件就是航空发动机，这可以说是飞机的核心。对航空发动机进行必要的检查和维修工作，能够更好地保证飞机的飞行安全。关键词航空发动机；维修；具体措施飞机在现代的交通运输中具有重要的作用，对于提高人们的生活质量，适应快节奏的生活方式来说具有不可替代的作用，然而，在飞机飞行的过程中，会经历各种影响，这些因素可能会对飞机的发动机造成一定的影响，这会影响飞机的安全飞行，所以对航空发动机进行维修是非常重要的。 1 航空发动机在维修的过程中存在的问题 1.1 对于航空发动机维修工作不重视航空事业是当前社会中非常重要的一项事业，对于大众日常的生活，以及一些基本物资的运输来说都具有非常重要的作用。做好航空事业的发展能够更好地促进社会的进步，满足人们日益增长的物质文化需求。在航空事業中，飞机是最重要的交通运输工具，对于飞机来说，最重要的一个部分就是飞机的发动机，这是整个飞机安全飞行的必要保障。在长时间的飞行过程中，飞机的发动机会受到多方面因素的影响，出现一定的问题，这时对于飞机发动机的维修就非常重要了，但是由于当前一些航天发动机的相关管理人员对于航天发动机的维修工作并不是很重视，这严重影响了航天发动机的维修工作，这是航天发动机维修工作中的一个重要问题[1]。 1.2 航天发动机维修管理机制不完善航天发动机对于飞机来说是非常重要的，一旦航天发动机出现问题，将会影响整个航天飞机的安全运行。在飞机运行的过程中，发动机无时无刻不在工作，长时间的工作也会对飞机的发动机造成一定的损害，所以对于航天发动机进行必要的维修是非常重要的。但是在当前的航天发动机维修的过程中，由于相关的维修管理机制不完善，不能在发动机出现故障的第一时间内做出准确的维修判断和必要的维修措施，这使得对于航天发动机的维修工作常常出现滞后的情况，这对于航天发动机的维修工作来说影响是非常大的。维修管理机制不完善是航天发动机维修工作中的一个重要的问题。 1.3 航天发动机维修人员的专业技能不强航天发动机在飞机的安全运行中发挥着非常重要的作用，这是飞机安全运行的一个必要保证，只有航天发动机处在正常的工作状态，才能更好地保证飞机的

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术详细版

文件编号：GD/FS-9175 （解决方案范本系列）大修航空发动机涡轮叶片的检修技术详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术详细版提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先进的航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺，例如，定向凝固叶片和单晶叶片。在维修车间采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，延长其使用寿命，减少更换叶片，可获得可观的经济收益。为了有效提高航空发动机的工作可靠性

和经济性，涡轮叶片先进的修理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了广泛的应用。 1.修理前的处理与检测涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预处理和检测，以清除其表面的附着杂质；对叶片损伤形式和损伤程度做出评估，从而确定叶片的可修理度和采用的修理技术手段。 1.1清洗由于涡轮叶片表面黏附有燃料燃烧后的沉积物以及涂层和(或)基体经过高温氧化腐蚀后所产生的热蚀层，一般统称为积炭。积炭致使涡轮效率下降，热蚀层会降低叶片的机械强度和叶片表面处理的工艺效果，同时积炭也掩盖了叶片表面的损伤，不便于检测。因此，叶片在进行检测和修理前，要清除积炭。 1.2无损检测

航空发动机涡轮叶片论文

航空材料 ——之发动机涡轮叶片班级：发动机1102

航空材料与热处理论文 ----飞机发动机涡轮叶片引言近半个多世纪以来, 航空发动机技术取得了巨大的进步, 军用发动机推重比从初期的2~ 3提高到10甚至20, 这就对材料和制造技术的发展提出了更高的要求。航空发动机涡轮叶(包括涡轮工作叶片和导向叶片)是航空发动机中承受温度载荷最剧烈和工作环境最恶劣的部件之一, 在高温下要承受很大、很复杂的应力, 因而对其材料的要求极为苛刻。自20世纪四十年代以来, 对航空发动机涡轮叶片用材料, 国内外都投入了大量的人力、物力进行研究, 研制出了不同的系列, 满足了航空发动机发展的需求。关键词：涡轮叶片；防腐与维护；K403合金；热处理；显微组织一、国外概况航空发动机涡轮叶片用材料最初普遍采用变形高温合金。随着材料研制技术和加工工艺的发展,铸造高温合金逐渐成为涡轮叶片的候选材料。美国从20世纪50年代后期开始尝试使用铸造高温合金涡轮叶片, 前苏联在60年代中期应用了铸造涡轮叶片, 英国于70年代初采用了铸造涡轮叶片。而航空发动机不断追求高推重比, 使得变形高温合金和铸造高温合金难以满足其越来越高的温度及性能要求, 因而国外自70年代以来纷纷开始研制新型高温合金, 先后研制了定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新材料; 单晶高温合金已经发展到了第3代。80年代, 又开始研制了陶瓷叶片材料, 在叶片上开始采用防腐、隔热涂层等技术。二、中国概况中国高温合金的研制始于1956年。1957年成功研制出第1种涡轮叶片材料GH4033, 但是, 由于当时生产水平较低, 工艺未完善, 航空发动机制造用材料基本上是从前苏联进口的。直至60年代初, 由于中苏关系恶化, 无法从前苏联进口材料, 发动机的生产面临材料短缺。在此情况下, 中国相关部门联合开展技术攻关, 解决了GH4033、GH4037、GH4049等材料的生产质量和工艺问题, 开始书写了研制中国发动机涡轮叶片用变形高温合金的新篇章。在变形高温合金成功研制的基础上, 中国又相继研制了K403、K405、K417、K418 和K423 等一系列等轴晶铸造高温合金, 满足了国内航空发动机生产以铸造代锻造, 使导向叶片和涡轮叶片铸造化的要求, 并在70 年代应用于航空发动机制造。70年代末, 中国开始了定向凝固柱晶高温合金、单晶高温合金、金属间化合物基高温合金等新材料的研制工作, 先后研制成功了DZ4、DZ22、DZ125等定向凝固柱晶高温合金,

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术通用版

解决方案编号：YTO-FS-PD367 大修航空发动机涡轮叶片的检修技术通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术通用版使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先进的航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺，例如，定向凝固叶片和单晶叶片。在维修车间采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，延长其使用寿命，减少更换叶片，可获得可观的经济收益。为了有效提高航空发动机的工作可靠性和经济性，涡轮叶片先进的修理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了广泛的应用。 1.修理前的处理与检测涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预处理和检测，以清除其表面的附着杂质；对叶片损伤形式和损伤程度做出评估，从而确定叶片的可修理度和采用的修理技术

航空发动机压气机叶片设计

Copyright ? 2000-2006. All rights reserved SoftInW ay, In c., 35 Corpo rate Dr., Burlington, MA 01803. Tel: (781)685-4942 https://www.360docs.net/doc/cb1511902.html, TURBOMACHINERY DESIGN WITH AxSTREAM? DESIGN OF THE 43.3" LSB The Design of the Last Stage (L-0) of the steam turbine LP is a compromise between creating the aerodynamically perfect set of blade profiles and making it fitted the requirements of durability and reliability. This takes a large amount of time and efforts, requires high skilled designers and is a real bottle-neck of a whole design process. AxSTREAM ? provides designers with the complex solution of gasdynamic / structural design and optimization for L-0. Additionally, the airfoils profiling / stacking with regard to the stresses caused by the centrifugal forces and aerodynamic loads are performed. The result of design with AxSTREAM ? is a 3D model of blade surface and geometry representation suitable to immediate building the models for 3D CFD simulation with CFX and FLUENT. The design capabilities provided by AxSTREAM ? dramatically reduce time consumption for the L-0 stage design. The link below leads to an example of AxSTREAM ?-aided design of the 43.31" blade (D/l = 2.37) at 3000rpm. The stage power is 19 MW, efficiency - 62 %. Totally, the design procedure takes near 30 hours. At that, 12 hours have been spent on calculation and optimization of the stage with concern on the flow irregularity along the blade height, while the rest of time was dedicated to the airfoils profiling considering actual flow characteristics, stress distribution and smoothness of the blade surface.

航空发动机叶片

发动机叶片发动机与飞机 1.发动机种类 1）涡轮喷气发动机（WP）WP5、WP6、WP7、??WP13 2）涡轮螺桨发动机（WJ）WJ5、WJ6、WJ7 3）涡轮风扇发动机（WS）WS9、WS10、WS11 4）涡轮轴发动机（WZ）WZ5、WZ6 、WZ8、WZ9 5）活塞发动机（HS）HS5、HS6、HS9 2.发动机的结构与组成燃气涡轮发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件以及燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴承传力系统等组成。（发动机的整体构造如下图1）三大部件中除燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成，静子由内、外机匣和导向（整流）叶片构成；转子由叶片盘、轴及轴承构成，其中叶片数量最多（见表1～5）高压压气机高压涡轮加力燃烧室 3.发动机工作原理及热处理发过动程机的整体结构工作原理：发动机将大量的燃料燃烧产生的热能，势能给涡轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能，其一部分转换成机械功驱

动压气机和附件，剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。热力过程：用p-υ或T-S 图来表示发动机的热力过程： 4.飞机与发动机发动机是飞机的动力，也是飞机的心脏，不同用途的飞机配备不同种类的发动机。如： 1)军民用运输机、轰炸机、客机、装用WJ、WS、WP 类发动机。 2)强击机、歼击机、教练机、侦察机、装用WP、WS、HS 图 1.发动机等压加热理想循环类发动机。 3)军民用直升机装用WZ 类发动机。二、叶片在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片，它们的数量最多，而发动机就是依靠这众多的叶片完成对气体的压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进的工作。叶片是一种特殊的零件，它的数量多，形状复杂，要求高，加工难度大，而且是故障多发的零件，一直以来各发动机厂的生产的关键，因此对其投入的人力、物力、财力都是比较大的，而且国内外发动机厂家正以最大的努力来提高叶片的性能，生产能力及质量满足需要。 1.叶片为什么一定要扭在流道中，由于在不同的半径上，圆周速度是不同的，因此在不同的半径基元级中，气流的攻角相差极大，在叶尖、由于圆周速度最大，造成很大的正攻角，结果使叶型叶背产生严重的气流分离；在叶根，由于圆周速度最小，造成很大的负攻角，结果使叶型的叶盆产生严重的气流分离。因此，对于直叶片来说。除了最近中径处的一部分还能工作之外，其余部分都会产生严重的气流分离，也就是说，用直叶片工作的压气机或涡轮，其效率极其低劣的，甚至会达到根本无法

航空发动机涡轮叶片断裂原因分析

航空发动机涡轮叶片断裂原因分析【摘要】本文针对实际使用中航空发动机涡轮叶片断裂的故障，从理论上分析造成断裂的机理，分析实际中引起涡轮叶片断裂的原因，并提出预防措施，对飞行安全起到一定的参考价值。【关键词】航空发动机；涡轮叶片；断裂分析 0 引言涡轮叶片是航空发动机最主要的结构件之一，由于其长期工作在高温燃气包围下，承受转子高速旋转时叶片自身的离心力、气动力、热应力以及振动负荷，是发动机中工作条件最为恶劣的零件。在实际的使用过程中，由于各种原因，涡轮叶片可能发生断裂。当涡轮叶片断裂时，不仅会出现发动机振动进而引起飞机振动，还会打坏其他机件、甚至导致飞机着火等现象，这将严重影响到飞行安全。长期以来，由于涡轮叶片断裂引发的飞行事故在飞行中屡见不鲜。本文从涡轮叶片的工作条件出发，分析了引起涡轮叶片断裂故障的原因，并举例分析，在此基础上指出预防措施。 1 涡轮叶片故障机理从理论上看，涡轮叶片断裂的故障机理有疲劳、超应力、蠕变、腐蚀、磨损等。 1.1 疲劳发动机工作时，由于经常起动、加速、减速、停车以及其他条件的影响，发动机内流扰动、自激振动、流动畸变、转子不平衡、燃气温度分布不均等激励因素的作用，会使涡轮各部件承受复杂的循环载荷作用，使得叶片经受大量弹性应力循环，最终引起高周疲劳、低周疲劳或热疲劳，使得涡轮叶片断裂。其中，高周疲劳是指失效循环数范围在105—107周次的疲劳。低周疲劳是指失效循环数低于104—105周次的疲劳。高周疲劳和低周疲劳都能够引起涡轮叶片断裂，实际使用中，断裂还会来自于高低周复合疲劳[1-3]。热疲劳是来自于涡轮叶片温度的循环变化。涡轮叶片的温度的循环变化来自于燃气温度的变化。 1.2 超应力涡轮叶片的组成包括叶根、叶身和叶冠。由于其形状的不规则，叶片中存在应力集中部位。尽管在设计中已经采取了一些措施，实际上，超应力仍然是造成涡轮叶片断裂的一个原因。

民用航空发动机维修管理及其先进技术

民用航空发动机维修管理及其先进技术中国航空运输业的持续快速发展带动航空维修市场的持续快速增长，巨大的市场吸引着来自世界的目光，同时也在很大程度上激发了国内民航维修企业扩展维修能力，以及国内航空工业界进入民用航空维修的积极性。发动机的维修，正是其中一个具有重要战略意义且蕴藏着惊人经济效益的领域。目前国内的民航发动机维修，主要是C F M56 系列、PW4000、RB211 和V2500.不可否认，我们已经有一些跻身世界先进行列的企业和能力，但总体来看仍处于起步阶段：维修产量和效率低，核心技术能力不足，关键部件修理仍然需要向国外外包，高精尖设备只能从国外采购。正因如此，这也是一个值得关注值得奋斗、大有作为的领域。相信通过战略的眼光系统的规划、先进的技术与管理、民航维修企业和航空工业界以及设备制造业密切合作，我们必将向着民用航空发动机维修领域国际最高水平稳步迈进。发动机维修靠的是先进的技术与管理，为了确保发动机维修的高质量和高效率，提升企业的竞争力，新成立的维修企业会尽量采用最先进的工艺和设备，而业内的资深企业会自发地对已有的维修工艺进行评估改进，力图跟上技术发展的潮流。在新加坡的一些发动机零部件维修公司，在3 ~ 4 年的时间，维修流程就全部实现了自动化的升级，与之相应的是维修量的几何增长，尽管也有一些企业长期停滞不前逐步走向萎缩关闭，但仍让人深切地感受到技术革新给企业带来的蓬勃生机。发动机维修实际应用的先进技术 1 先进发动机分解/ 装配和试车技术发动机大修的第一步就是发动机的彻底分解，国外MR O 周期的平均标准是3~4天。虽然分解过程不需要用到高精尖设备，但仍然有必要强调通过一系列的工艺方法，实现快速高效分解的重要性，尤其是要确保将分解造成的零件损伤降到最低。在常规分解中，通过推广液压、气动工具、力矩倍增器的使用，可有效地提高分解效率。当出现零件“咬死”而需要特殊分解时，则需根据发动机的结构制定工艺方法，如采用钻孔、孔探打磨等方法取出断镙桩，用加热轴承外钢套同时干冰冷却压气机前轴的方法来分解“咬死”的核心机。当发动机排故时，需要制定工作范围最小化的局部分解方案，如用于压气机叶片更换的“top casing”,用于压气机性能、发动机裕度恢复的“s i d ecasing”, 整机状态更换高压涡轮叶片的“quick turn”等。装配过程相对分解过程来说，技术性更强。先进的平衡工艺，叶尖高速磨削技术和计算机检测同心度从一开始就已写入标准工艺。除此之外，国外的MR O 开始关注发动机装配中，高效率的一次性装配，主要是核心机的同心度装配，防止高压、低压振动高，以及装配中的间隙控制技术。在国外M R O 中已经得到应用的计算机精密测量系统，可以准确实现盘的一次性装配合格。传统装配中用千分表检测盘的圆周跳动和平面跳动，然后人工调整盘与盘的相对位置，这种方法耗时长，返工次数多，而且往往得不到盘与盘的最佳排列。采用计算机精密测量系统，按照系统测试计算提供的相对位置信息，可以直接一次性实现最佳装配，降低振动，减小转/ 静子之间的间隙，提高核心机效率。试车技术的核心是发动机各项性能数据的自动化采集和分析计算，拥有操作及控制航空发动机试车流程的智能化H M I （人机交互界面）。先进试车台设计和制造是跟发动机大修密切相关的技术。 2 自动化无损检测技术在发动机零部件的无损检测技术领域，近年来国外的MR O 和零部件专业修理厂普遍完成了从手动到自动的技术升级。如叶片的自动荧光探伤，采用编程控制将装在标准篮子中的叶片自动的放入不同的槽中，完成渗透、浸洗、乳化、显像，从而大大提高检测效率。X光检测也从拍片洗

航空发动机涡轮叶片修理技术