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  • 航空發動機中熱端部件的損傷及修理

    更新日期:2017-08-26
    摘要:

    航空發動機中受其損傷的熱端部件的基本修理進程包含修正前的檢驗與剖析、分化、整理、損害承認、康復熱處理、損害部位的處理、焊接、焊后型面尺度的康復、焊后質量檢驗、從頭施加涂層等。

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    熱端部件修理進程是一項很復雜的技術,它一般呈現在航空發動機中。航空發動機中受其損傷的熱端部件的基本修理進程包含修正前的檢驗與剖析、分化、整理、損害承認、康復熱處理、損害部位的處理、焊接、焊后型面尺度的康復、焊后質量檢驗、從頭施加涂層等。下面就介紹一下航空發動機中熱端部件損傷的幾種可能情況以及修復的方法。

     

    1、裂紋

     

    裂紋是發動機熱端部件長時刻作業后失效的首要損害形式之一,其修正辦法首要包含熔焊修正和釬焊修正兩大類。熔焊工藝柔性好,可是熔焊修正易導致在熱端部件的焊縫及熱影響區呈現新的裂紋,且變形較大。釬焊修正全體加熱,零件變形小,但選用釬焊辦法修正熱端部件裂紋,必須首要處理裂紋整理問題,因為裂紋內存在氧化膜,液態釬料無法潮濕、鋪展。裂紋整理現在首要選用氟碳整理和機械打磨兩種辦法。針對不同裂紋整理辦法和結構特點,國外開展了相應的修正技能并得到工程運用。

     

    2、磨損

     

    磨損首要是因為接觸面沖突、振動或長時刻作業等原因所導致,包含作業葉片葉尖磨損和葉冠磨損。葉尖磨損致使作業葉片與封嚴環空隙過大,發動機推力下降,必須在葉尖部位從頭堆焊新的耐蝕金屬。選用一般熔焊辦法修正很難滿意葉片的運用要求。這是因為作業葉片一般選用優質高溫合金全體鑄造而成,具有雜亂的型面,而選用熔焊辦法焊接時在焊縫或熱影響區總是伴隨著熱裂紋的發作。因此,必須嚴格操控焊接熱輸入并選用適宜的填充金屬。加拿大Liburdi公司開發了一種主動精細焊接體系,可以實現整個工藝進程的徹底集成,包含夾具、機器人體系、可視丈量體系、填充資料和焊接參數的操控等。經過合理的熱量辦理和進程操控來減小熱輸入,然后減少了焊接徽裂紋的發生。

     

    燃氣中氧、硫的存在致使高溫下作業的熱端部件外表部分發作熱腐蝕等損害,嚴重影響部件的正常作業。針對這種外表的,規模較大的損害毛病,可以選用釬鍍或激光外表堆覆等辦法進行修正。

     

    釬鍍辦法是一種用于修正部件上大面積的外表損害的高效益的工藝手法。首要原理是將大空隙釬焊與擴散處理相結合,經過運用適宜的填充金屬并與擴散工藝相結合,使修正部位安排、功能及尺度滿意發動機運用要求。

     

    關于葉片而言,因為葉片上的大面積損害多在葉身上部,而不是在要求強度到達基體資料100%的葉根部位,因此,釬鍍辦法的運用面較寬。激光外表堆覆辦法修正因腐蝕導致的大面積損害,其原理同釬鍍辦法類似,即選用激光作為熱源,輔以耐腐蝕的填充金屬,在部件外表進行堆焊,焊道之問有堆疊,捍后進行機械加工,康復型面尺度。

     

    3、蠕變縮孔

     

    高溫下長時刻作業的熱端部件其顯微安排發作變化,如Y’相粗化、晶界改動、晶界碳化物結構改動、析出脆性持平,致使熱端部件蠕變強度下降,安排呈現蠕變微孔,終究導致形成內部裂紋并失效。當零件在高溫作業中沒有遭到第二階段蠕變損害,而只是沿晶界析出碳化物或。同時,僅用正常的固溶處理就可康復其蠕變功能??墒?,當承載零件(如轉子葉片)現已作業了很長時刻,合金已處于蠕變第二階段,安排中Y’相己集合長大,而且不同程度地發生蠕變縮孔或微裂紋時,就必須選用熱等靜壓法(HIP)才干康復其蠕變功能。HIP可以使內部缺點(鑄造氣孔、蠕變裂紋、空穴等)愈兼并康復原料原有的高溫耐久和疲憊特性。因為其溫度高于一般固溶處理的溫度,也可使安排元素更進一步的均勻化并避免有害相的發生。如果將HIP與焊接修正相結合,將會使基體和焊縫安排更細密,修正作用更好。

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