航空发动机中热端部件的损伤及修理

更新日期:2017-08-26
摘要:

航空发动机中受其损伤的热端部件的基本修理进程包含修正前的检验与剖析、分化、整理、损害承认、康复热处理、损害部位的处理、焊接、焊后型面尺度的康复、焊后质量检验、从头施加涂层等。

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热端部件修理进程是一项很复杂的技术,它一般呈现在航空发动机中。航空发动机中受其损伤的热端部件的基本修理进程包含修正前的检验与剖析、分化、整理、损害承认、康复热处理、损害部位的处理、焊接、焊后型面尺度的康复、焊后质量检验、从头施加涂层等。下面就介绍一下航空发动机中热端部件损伤的几种可能情况以及修复的方法。

 

1、裂纹

 

裂纹是发动机热端部件长时刻作业后失效的首要损害形式之一,其修正办法首要包含熔焊修正和钎焊修正两大类。熔焊工艺柔性好,可是熔焊修正易导致在热端部件的焊缝及热影响区呈现新的裂纹,且变形较大。钎焊修正全体加热,零件变形小,但选用钎焊办法修正热端部件裂纹,必须首要处理裂纹整理问题,因为裂纹内存在氧化膜,液态钎料无法潮湿、铺展。裂纹整理现在首要选用氟碳整理和机械打磨两种办法。针对不同裂纹整理办法和结构特点,国外开展了相应的修正技能并得到工程运用。

 

2、磨损

 

磨损首要是因为接触面冲突、振动或长时刻作业等原因所导致,包含作业叶片叶尖磨损和叶冠磨损。叶尖磨损致使作业叶片与封严环空隙过大,发动机推力下降,必须在叶尖部位从头堆焊新的耐蚀金属。选用一般熔焊办法修正很难满意叶片的运用要求。这是因为作业叶片一般选用优质高温合金全体铸造而成,具有杂乱的型面,而选用熔焊办法焊接时在焊缝或热影响区总是伴随着热裂纹的发作。因此,必须严格操控焊接热输入并选用适宜的填充金属。加拿大Liburdi公司开发了一种主动精细焊接体系,可以实现整个工艺进程的彻底集成,包含夹具、机器人体系、可视丈量体系、填充资料和焊接参数的操控等。经过合理的热量办理和进程操控来减小热输入,然后减少了焊接徽裂纹的发生。

 

燃气中氧、硫的存在致使高温下作业的热端部件外表部分发作热腐蚀等损害,严重影响部件的正常作业。针对这种外表的,规模较大的损害毛病,可以选用钎镀或激光外表堆覆等办法进行修正。

 

钎镀办法是一种用于修正部件上大面积的外表损害的高效益的工艺手法。首要原理是将大空隙钎焊与扩散处理相结合,经过运用适宜的填充金属并与扩散工艺相结合,使修正部位安排、功能及尺度满意发动机运用要求。

 

关于叶片而言,因为叶片上的大面积损害多在叶身上部,而不是在要求强度到达基体资料100%的叶根部位,因此,钎镀办法的运用面较宽。激光外表堆覆办法修正因腐蚀导致的大面积损害,其原理同钎镀办法类似,即选用激光作为热源,辅以耐腐蚀的填充金属,在部件外表进行堆焊,焊道之问有堆叠,捍后进行机械加工,康复型面尺度。

 

3、蠕变缩孔

 

高温下长时刻作业的热端部件其显微安排发作变化,如Y’相粗化、晶界改动、晶界碳化物结构改动、析出脆性持平,致使热端部件蠕变强度下降,安排呈现蠕变微孔,终究导致形成内部裂纹并失效。当零件在高温作业中没有遭到第二阶段蠕变损害,而只是沿晶界析出碳化物或。同时,仅用正常的固溶处理就可康复其蠕变功能。可是,当承载零件(如转子叶片)现已作业了很长时刻,合金已处于蠕变第二阶段,安排中Y’相己集合长大,而且不同程度地发生蠕变缩孔或微裂纹时,就必须选用热等静压法(HIP)才干康复其蠕变功能。HIP可以使内部缺点(铸造气孔、蠕变裂纹、空穴等)愈兼并康复原料原有的高温耐久和疲惫特性。因为其温度高于一般固溶处理的温度,也可使安排元素更进一步的均匀化并避免有害相的发生。如果将HIP与焊接修正相结合,将会使基体和焊缝安排更细密,修正作用更好。

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