航空发动机叶片断裂破坏力惊人！-常州精密钢管博客.pdf

航航空空发发动动机机叶叶片片断断裂裂破破坏坏力力惊惊人人 ！！疲疲劳劳 、、超超应应力力 、、蠕蠕变变 、、磨磨损损 、、 材材料料还还是是腐腐蚀蚀所所 ？？ Via 常州精密钢管博客 航空发动机叶片断裂破坏力惊人 ！疲劳 、超应力 、蠕变 、磨损 、材料还是腐 蚀所 ？ —— 聚焦西南航空引擎事件 2018年4 月17 日，西南航空1380号航班 （SouthwestAirlines Flight 1380 ）的一 架波音737型客机在巡航状态时 ，突然发生发动机爆炸事故 ，事故导 1人遇 难 ，148人生还 。初步的调查结果 ：这次事故是由于发动机发生了非包容性故 障 。 2013年年7月月22 日日，，美美国国西西南南航航空空公公司司一一架架客客机机在在着着陆陆时时机机头头触触地地 ，，机机上上150 多多人人有有16人人轻轻伤伤 。。 航空事故历史中 ，发动机叶片损坏而引发的飞机事故还真不少见 。2014年 ，我 国南航CZ3739航班飞机引擎空中着火 ，事后调查显示发生故障的发动机进口 处 ，压气机风扇的叶片有断裂 。据推测 ，有可能是叶片断掉后进入发动机内 ， 损伤发动机进气流场 ，导 后者发生“畸变” ，进而形成“喘振” 。所幸的是这次 事故没有造成人 员伤亡 。 201 年8月27 日，一架西南航空的波音737-700型客机在执飞新奥尔良飞奥兰 多的航班时 ，同样发生CFM5 -7B型发动机的风扇叶片非包容性故障 ，所幸此 次事故中客机安全降落 ，并无更为严重事故发生 。 2018年年4月月 ，，波波音音737空空中中引引擎擎爆爆炸炸 其实据不完全统计 ，我国空军现役飞行的发动机事故中 ，80%都跟发动机叶片 断裂失效有关 。而这么娇贵的部分一旦发生断裂失效 ，对发动机乃至整个飞机 的损害往往是 命性的 。可见 ，发动机叶片断裂不容小觑 ，那么今天小编就带 领大家全方位认识一下发动机叶片的断裂 ，看看它为啥有这么惊人的破坏力 。 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 。 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 ，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 。 超应力 。涡轮叶片由于其形状的不规则 ，叶片中存在应力集中部位 。尽管在设 计中往往会采取一系列措施加以避免 ，但实际上 ，超应力仍然是造成涡轮叶片 断裂的一个原因 。 发发动动机机叶叶片片蠕蠕变变断断裂裂 蠕变 。高温环境下 ，蠕变断裂是涡轮叶片主要的失效形式之一 。随着涡轮后燃 气温度从20世纪50年代的1150K增加到现在的2000K ，蠕变将导 叶片的塑性 变形过大甚至产生蠕变断裂 。 高高温温合合金金蠕蠕变变断断口口，，来来源源小小木木虫虫 腐蚀 。腐蚀来自于叶片所受的高温燃气 。高温燃气对叶片的腐蚀既包括冲刷造 成的腐蚀 ，也 包括高温燃气对金属叶片的氧化腐蚀 。腐蚀会降低叶片的性能 ， 当腐蚀达到一定程度 ，叶片材料性能不能满足要求时 ，就会发生断裂 。 叶片的断裂除此还和材料和制造手段有一定的关系 ，下面小编介绍一下叶片的 材料和主要制造技术 。变形高温合金叶片 叶片材料 。变形高温合金发展有50 多年的历史 ，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 。 高高温温合合金金叶叶片片 制造技术 。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 ：镦锻榫头部位 ；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阻 力 ，以利于金属变形流动 ；精锻件 ，机加工成成品 ；成品零件消应力退火处 理 ；表面抛光处理 。分电解抛光 、机械抛光两种 。 常见问题 ：钢锭头部切头余量不足 ，中心亮条缺陷贯穿整个叶片 ；GH4049合 金模锻易出现锻造裂纹 ；叶片电解抛光中 ，发生电解损伤 ，形成晶界腐 蚀 ；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 晶粒松动 ，直至剥落 。 发发动动机机叶叶片片严严重重腐腐蚀蚀 叶片是航空发动机关