WP8发动机压气机叶片故障分析及预防措施
压气机整流叶片开裂的原因
压气机整流叶片开裂的原因摘要：整流叶片是压气机的重要组成部分之一。
其中，整流叶片的工作温度相比于其他构成部分要更低一些，一般不会出现因为高速转动而导致的机械离心力和弯矩等现象，因此其故障频率相对较低，而安全系数则相对较高。
在一般的运作过程中，整流叶片仍然可以在带有轻微裂纹的情况下继续运行。
但近来由于整流叶片的开裂现象常常影响到发电机内部的其他部件，导致较为严重的故障。
因此，整流叶片的开裂原因分析受到专业人士的普遍关注。
有鉴于此，本文将首先简述压气机整流叶片开裂的性质，进而详细分析压气机整流叶片开裂的原因，并于结尾提出应对压气机整流叶片开裂的可行路径。
关键词：压气机；整流叶片；裂纹故障；原因分析引言：压气机是航空发动机的重要组成部件，它能够通过接受涡轮的输出功对空气连续做功来增大空气的压力[1]。
由此可见，压气机整体上工作性能的优劣与发动机的性能和稳定性强弱直接相关。
然而，在发动机正常运行时，整流叶片不可避免地会遭到尘土和沙砾等硬质颗粒物的冲刷而受到损害。
故在压气机的工作过程中，常见的故障是内部整流叶片开裂的现象。
通过对开裂的叶片进行内外检查、显微组织和断口形貌观察、硬度测试等工作，叶片裂纹的主要成因也得以详细分析。
大量的实验表明，压气机整流叶片的开裂特性主要体现为高周疲劳开裂，也就是说，因为整流式发动机具有处于一般工作转速范围内的前排驱动器带来的旋弯共振现象，所以最终导致了裂纹产生。
而为了有效缓解压气机整流叶片开裂故障，可以适当增加其整流叶片的总体厚度，同时调节其后一排转子的叶片形成旋弯共振现象的速度，使其能够达到远远超过发动机最高转速的目标。
一、压气机整流叶片开裂的性质压气机整流叶片上的裂痕通常呈现出贯穿性，故可确定叶片上的裂纹主要是疲劳裂纹。
另外，裂纹源区并未检查出冶金缺陷，且叶片符合材料成分和性能标准。
由此可得，整流叶片的材质完全达标，裂纹并不因材质和性能的缺陷而形成。
除此之外，裂纹源区呈现出点状特征，同时，裂纹的扩展也较为合理，但由于叶片的实际工作时长已超过550个小时，故在裂纹扩展区中的多个地方均呈现出多条较为清晰的疲劳弧线。
WP8发动机压气机叶片故障分析及预防措施
４建议和措施
鉴 干 某 工 厂 军 厂 课 题 组 研 制 的海 军防 腐 型Ｗ Ｐ 发 动 机 新 技 术试 验 效 果 明 显 ， ８ 具 ２ ３ 日历 使用 时 间长 ． 现 役Ｗ Ｐ８ 动 机 使 用 寿 命 只规 定 了 飞 有 较 大 的 军 事 意 义 和 一 定 的 经 济 效 益 。 发 为
工 业 技 术
Ｓｃｉ ｃｅ ｅｎ ａｎｄ Ｔｅｃ ｈｎｏ ｏ Ｉ ｏｖａｔｏｎ ｌ ｇｙ ｎｎ ｉ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
鱼 ：
Ｗ 动机 压气 机 叶 片 故 障分 析 及预舫 措 施 Ｐ８发
付焱 晶’ 陈涛 王鹏’ 丁志 伟’ （． １ 海军飞 行学院 辽 宁葫芦 岛 １ ５ ０ ； ２ ９ ５ 部队研究室 辽 宁葫芦 岛 １ ５ ０ ） ０１ ２ ，１ １ ８ ０ ０ ２ 摘 要 ： Ｐ 发动机 压气机 叶 片多发折 断 ， 纹 蚀掉 块 等故障 ， 部队 的训练和任 务的完成造 成很 大影响 ， ｗ８ 裂 腐 对 为能较好 的解决这 些问题 ， 有效地遏 制 目前这种 被动局 面， 本文 针对近 几年来Ｗ ８ Ｐ 发动机压 气机叶 片故障情 况作以 简要分析 ， 并就如何 防范提几 点建议及预防措施 。 关键 词 ： Ｐ 发动机 压 气机叶 片 故障分析 Ｗ８ 中 图分 类 号 ： ４ ． Ｇ６ ０ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ６ ４ ０ ８ ２ １ ） ２ｃ一Ｏ ８ —０ １ ７ － ９ Ｘ（０ Ｚ０ （） ０ １ １
压气机故障多发问题的防治措施
压气机故障多发问题的防治措施压气机是燃机的核心部件之一，其作用是为燃烧室提供高压空气。
SGT5-4000F(4)燃机的压气机与燃气透平安装在同一根轴上，压气机故障直接影响到整台机组的安全运行。
根据国内外已投产燃气机组的运行维护经验，压气机故障主要表现有压气机转子动叶片的腐蚀以及静叶片裂纹（断裂）等，为防范压气机损坏事故，特制定如下防治措施：1、认真做好压气机进气过滤系统的运行维护工作，确保进气质量符合燃机的要求。
①严格控制进气系统的差压，确保机组运行期间进气总差压不超过1.6KPa;②对压气机进气系统进行改造，在防冻仓增设一层粗滤，在遇有雨雪、沙尘暴、柳絮、雾霾等极端恶劣天气时，加强进气系统差压的监视，必要时人工清理外层粗滤或直接更换；③精滤脉冲反吹系统按要求投用，日常运行时执行定时反吹，若精滤差压超过800Pa后执行定压反吹；④燃机停运期间，进气干燥装置必须及时投入运行。
2、严格执行SIEMENS公司有关压气机定期在线、离线水洗的要求。
当燃气轮发电机组运行一段时间后，压气机的通流部分会因进气系统空气质量不洁净逐渐积垢、积盐，造成叶片腐蚀，因此须严格执行燃机水洗的要求。
①#1、#2燃气轮发电机组正常运行期间，每日对#1、#2燃气轮发电机组压气机分别进行一次除盐水在线水洗；②#1、#2燃气轮发电机组正常运行期间，每7天对#1、#2燃气轮发电机组压气机分别进行一次清洗液在线水洗；③用清洗液对压气机进行在线水洗后，继续当天的除盐水在线水洗；④燃气轮发电机组连续运行超过15天，一旦遇有停机机会，在机组再次启动时进行一次离线水洗。
3、认真做好防喘系统运行维护工作，避免燃机压气机发生喘振故障。
①做好燃机空压机日常维护保养工作，确保燃机控制气系统运行正常，避免防喘阀发生误动；②做好燃机控制油系统日常维护保养工作，确保燃气控制阀的动作正确，燃料空气量配合协调；③计划检修及小修期间检查防喘阀的关闭时间，确保启动运行工况脱离喘振区后方关闭防喘阀。
涡轮叶片常见故障分析与修理技术
涡轮叶片常见故障分析与修理技术【摘要】本论文主要阐述了WP-5发动机涡轮叶片的常见故障及其修理技术，并适当介绍其它发动机修理技术。
涡轮叶片是航空发动机的主要部件，它的使用环境苛刻，数量多，几何形状复杂，材料化学成分和组织状态要求严格。
因此，制造工序多，工艺复杂；在使用过程中出现的故障直接影响到发动机的使用寿命和飞行安全。
是航空发动机检查和维修的工作重点。
关键词：涡轮叶片，常见故障，修理技术，使用寿命，飞行安全Abstract: This paper mainly expounds the common fault of WP-5 turbine blades and repair technology, and appropriate to introduce other engine repair technology. Turbine blades are the main component of aviation engine, its use in harsh environment, quantity, complex geometry, material chemical composition and microstructure of strict. Therefore, manufacturing process, complex process; fault appearing in the use process directly affect the service life of the engine and flight safety. The aircraft engine is the focus of the work of inspection and repair. Key words:Turbine blade, common failure, repair technology, the service life, flight safet y目录1 XXXX.................................................................................................................... 错误！未定义书签。
叶片断裂——航空发动机事故的第一“杀手”
叶片断裂——航空发动机事故的第一“杀手”都说航空发动机是飞机的心脏，除去说发动机为飞机提供动力之外，其重要性也是不言而喻。
对于飞机身上这么重要的一个器官，它最娇贵的部分在哪呢？答案是发动机叶片。
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致命性的。
娇贵的发动机叶片发动机涡轮叶片断裂失效德尔塔1288航班遭遇叶片断裂导致飞行事故可见，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。
1叶片的构造与薄弱环节要讲叶片的断裂，那我们首先得从它的构造入手。
压气机、涡轮的叶片一般由叶身与榫头组成，叶身较长的叶片常设有凸肩或叶冠，另外叶片形状和安装结构种类也不一而足。
一般来说，大发动机的叶片均是通过榫头与轮盘连接，叶身不与任何东西接触，若是有凸肩或叶冠，则相互接触支撑以减振。
发动机叶片的叶身与榫头结构叶片与轮盘的安装结构对于发动机叶片来说，任何一种结构及安装形式，均有其局限性，拥有自身的弱点和薄弱环节。
总体上来说，失效常见的部位分别是叶身稳态应力最大点和温度最高点、振动节线部位、易受腐蚀部位以及连接与接触部位。
对于叶片截面，其稳态应力最大点有三个部位，及下图中的A、B、C三个点，这些点是叶片裂纹易于萌生的危险点。
叶片截面稳态应力最大点分布其次，高速转动的叶片必然承受一定的振动。
当外来振动频率与叶片某种振型频率相吻合时会发生共振，而一旦发生共振，在振动节线部位会产生较大的附加振动应力。
发动机叶片的两种振型除此之外，包括叶冠或凸肩的接触、榫头上的接触面、榫头与轮盘的接触等部位，由于设计或加工装配等原因，往往造成部分接触不均匀，会引起局部应力急剧增加，从而成为裂纹萌生部位。
发动机叶片叶根部局部应力集中另外，涡轮叶片上高温区容易发生热腐蚀并降低叶片的表面完整性，成为疲劳的萌生点；另外压气机前几级叶片也容易受到空气中尘埃、沙粒甚至腐蚀介质的冲刷或撞击，导致叶片表面出现微坑或腐蚀斑点，成为裂纹的萌生地。
叶片损坏的现象、原因及处理
叶片损坏的现象、原因及处理
叶片损坏是指风力发电机或者风扇等设备中的叶片出现破损、
断裂或者变形的现象。
这种损坏可能会导致设备性能下降甚至完全
失效，因此需要及时处理。
叶片损坏的原因可能有多种，包括以下
几点：
1. 外部碰撞，叶片在运行过程中可能会受到外部物体的撞击，
比如风力发电机叶片可能会被飞离的物体或者鸟类撞击，导致叶片
损坏。
2. 材料疲劳，叶片长时间受到风力或者其他外部力的作用，可
能导致材料疲劳，从而出现裂纹或者断裂。
3. 制造缺陷，叶片在制造过程中可能存在缺陷，比如材料不均匀、结构设计缺陷等，可能导致叶片在运行过程中损坏。
处理叶片损坏的方法可以从多个角度来考虑：
1. 检修维护，定期对叶片进行检查，及时发现潜在的损坏迹象，采取维修措施，可以有效减少因叶片损坏而导致的故障。
2. 强化设计，对叶片的材料和结构进行优化设计，增加其抗风能力和抗外部冲击能力，减少损坏的可能性。
3. 及时更换，一旦发现叶片损坏，应及时更换叶片，以免影响设备的正常运行。
4. 加强保护，可以在叶片周围增加防护措施，比如安装网罩或者其他防护设施，减少外部物体对叶片的损坏。
总之，对叶片损坏问题，需要综合考虑预防和及时处理两个方面，以确保设备的安全运行和性能稳定。
压气机叶轮叶片的失稳分析
压气机叶轮叶片的失稳分析近年来，压气机叶轮叶片的失稳问题引起了广泛的关注。
压气机作为燃气轮机的核心部件，其稳定运行对于燃气轮机的性能和寿命至关重要。
然而，在实际运行中，叶轮叶片的失稳现象常常会导致燃气轮机的性能下降、噪声和振动增大、甚至发生严重的事故。
因此，深入研究压气机叶轮叶片的失稳问题有着重要的意义。
首先，我们需要了解压气机叶轮叶片失稳的原因。
一种常见的原因是叶片本身的结构问题。
由于叶轮叶片是高速旋转的，其受到的离心力和气动力的作用很大，因此叶片的强度和刚度是关键因素。
如果叶片的强度不够或者刚度不均匀，就容易发生失稳。
此外，叶片的材料和工艺也会对失稳性能产生影响。
例如，叶片的塑性变形和疲劳破坏会导致叶片的形状产生变化，从而引发失稳现象。
另一个导致压气机叶轮叶片失稳的原因是流体动力学问题。
在压气机内部，气体流动会导致叶轮叶片的受力情况不均匀，从而引发叶片的振动。
特别是在大负荷运行和转子共振区域，由于气体的非线性和不稳定性，叶片的失稳现象更加明显。
此外，还存在着气体边界层的分离和抖动、各种流动涡流的相互作用等问题，这些也会对叶片的失稳性能产生重要影响。
针对压气机叶轮叶片的失稳问题，研究人员们提出了不同的分析方法和解决方案。
一种常用的方法是通过数值模拟来研究叶片的振动和失稳特性。
利用计算流体力学（CFD）方法，可以模拟叶轮叶片在不同工况下的气动受力情况，从而分析叶片的振动和失稳现象。
此外，还可以利用有限元分析方法研究叶片的结构应力和振动响应，进一步分析叶片的失稳性能。
通过这些分析方法，可以准确评估压气机叶轮叶片的稳定性，并根据分析结果提出相应的改进和优化措施。
除了数值模拟方法，实验方法也是研究压气机叶轮叶片失稳问题的重要手段。
实验可以直观地观察到叶片的振动和失稳现象，提供直接的实验数据，对于验证数值模拟结果和分析结果的准确性具有重要意义。
目前，研究人员们常常利用激光测振技术、压电传感器和加速度计等仪器设备来对叶片的振动进行测量。
航空发动机压气机结构和故障分析
航空发动机压气机结构和故障分析发布时间：2022-08-21T01:21:23.959Z 来源：《科技新时代》2022年1月第1期作者：胡文祺[导读] 航空发动机被称作飞机的“心脏”胡文祺空军工程大学陕西省西安市摘要：航空发动机被称作飞机的“心脏”，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的动力。
压气机是航空发动机很关键的结构之一，其作用是给燃烧室提供压缩后的高温、高压气体。
风扇叶片是航空发动机的关键转动零件，承担着将空气输送到内、外涵道的重要作用。
在高转速高气压的飞行状态下，压气机主要承受着气动载荷、离心载荷以及温度载荷，常常导致疲劳失效，一旦发生断裂直接危及其它部件的正常运转。
为了保证在飞行过程中发动机稳定、可靠地运行，为了能够全面了解航空发动机，了解压气机的结构、知晓压气机的工作原理、懂得如何减少和排除压气机的故障。
本文将系统地介绍航空发动机的类别、压气机的类别。
简单结合军用和民用层面分析压气机结构和故障，浅析压气机发展趋势，进一步推动我国航空事业的发展。
关键词：航空发动机；压气机；结构分析；故障分析1.现代航空发动机类型1.1活塞型发动机很早在飞机上被应用的航空引擎装置，是用来带动螺旋桨的。
一台活塞式航空发动机功率可达2500千瓦。
后来它被功率大、运行速高的涡轮引擎代替了。
1.2涡轮型发动机该发动机应用最广。
有涡喷式、涡扇式、螺旋桨式和涡轮轴式，都有带压气机、燃烧室及涡轮。
涡桨型应用在飞行时速范围小于800千米的飞机上；涡轴式是用于直升机的驱动力；涡扇式应用在飞行速度快的航空器。
1.3冲压型发动机它的机体构造简单、推动力强，非常适合在高速或者远的任何地方高空飞行。
由于不能自动着陆和低速自行降落，限制了其主要应用领域，只广泛使用在导弹和空中发射靶导弹上。
1.4综述火箭发动机的推进剂（包括氧化物和燃烧剂）全部都是由自己携带，燃料的消耗过多，不能够适合长时间的工作，一般只能用来作为运输火箭的引擎，在飞机上只能被应用于短时内加速。
航空发动机压气机整流导向叶片裂纹故障分析
航空发动机压气机整流导向叶片裂纹故障分析摘要：社会经济高速发展，我国的航空事业也取得了较大的进步。
在航空飞行过程中，航空发动机是主要的检测维修对象，做好航空发动机的维修工作是航空事业能够得到良好发展的重要保障。
而孔探技术在航空发动机的维修工作中是最为主要的一项检测技术，受到了航空发动机维修领域的重视。
本文就针对航空发动机维修中孔探技术的应用进行了简要的分析。
关键词：航空发动机；压气机整流导向叶片；裂纹故障引言通常发动机压气机、涡轮转子等转动部件属于故障率高、危害度较大的部件，多年来成为人们关注的重点。
而压气机整流导向叶片（以下简称导向叶片）属于静止部件，故障发生率和故障分析相对较少，而在压气机试验和发动机实际使用中，导向叶片的失效也是常见的，一旦发生失效，对发动机的正常运行与使用也会造成较严重的影响。
所以，对导向叶片发生的故障有必要进行深入分析，对保证发动机安全可靠的工作具有重要的意义。
航空发动机压气机个别导向叶片在没有达到规定的寿命期限之前，因发动机翻修或故检过程中发现叶片在叶盆靠近叶根部位出现裂纹，经分析认为，该裂纹的产生与应力集中等因素有关。
1、工艺分析一般的叶片是通过叶身型面和榫头内侧面来确定基准，以便于叶片的锻造成形、测量以及加工，而该叶片只有叶身，缺少榫头进行纵向定位，因此在锻造过程中叶片纵向尺寸误差较大，且测量不便，后续加工困难。
该叶片叶身型面复杂，横截面面积分布不均匀，其中最大截面的面积与最小截面的面积相差近1倍，且叶身型面无序扭转，在锻造过程中易因金属流动过快而导致折叠问题。
叶片叶身纵向存在曲线波动，且波动幅度较大，在锻造过程中圆形坯料易因振动而产生滚动，从而导致局部未充满的问题发生。
该叶片的另一特点就是叶身边缘处较薄，锻造过程冷却速度较快，在切毛边时易出现切裂。
2、航空发动机的常见故障类型2.1、高压涡轮故障分析高压涡轮在收到高温或者高压的影响时，可能会出现不同状况的损伤。
尤其是高压涡轮导向器叶片，在高压涡轮导向器工作区域内，温度最高，很容易受到燃烧不均匀以及喷油不均匀等情况的影响。
压气机转子叶片的故障分析与维护
提高发动机操纵系统可靠性的维修【摘要】在现代技术进步与之密切相关的最迫切的问题当中，压气机叶片质量和维护问题占据着主导的地位，起着十分重要的作用。
论文以维护发动机压气机叶片为目的，以发动机压气机转子叶片的组成，安装技术，压气机叶片的故障分析和各种故障的维修方式，以及常用典型发动机压气机叶片的维护作为主要内容，全面的根据发动机压气机叶片的故障特点对发动机压气机叶片的修理进行论述。
关键词：压气机转子叶片喷丸强化维修Abstract:In the modern technological progress is closely related with the most pressing problem, compressor blade quality and maintenance problems to occupy a dominant position, plays a very important role.On the maintenance of the engine compressor blade for the purpose, with the engine compressor rotor blade is composed of compressor blade, installation technology, fault analysis and fault repair, as well as the typical engine compressor blade maintenance as the main content, comprehensive according to engine compressor blade fault characteristics of engine compressor blade repair are discussed.Key word：Aeroengine control system reliability maintenance目录1 压气机转子叶片简述........................................................................................... 错误!未定义书签。
发动机压气转子叶片断裂失效分析
发动机压气转子叶片断裂失效分析摘要：航空发动机在长期使用后压气机Ⅲ级转子叶片断裂失效。
对叶片表面及断口的宏微观形貌进行了观察和能谱分析，并对叶片的组织和硬度进行了检测。
研究结果表明，发动机压气机Ⅲ级转子叶片是在存在严重腐蚀损伤情况下发生的振动高周疲劳断裂，空气中的S，Cl元素导致叶片进气边产生严重的腐蚀损伤，对疲劳裂纹的萌生起着重要的作用。
基于此，下面，本文将对发动机压气转子叶片断裂失效进行分析。
关键词：发动机；压气转子叶片；叶片断裂；失效分析引言：航空涡轮喷气发动机是以空气为工作介质的航空器动力装置，其基本工作原理是：外界的空气通过航空器进气道引人压气机，再由压气机增压后进人燃烧室；燃烧室对空气加热，产生高温、高压的燃气；燃气在涡轮中膨胀做功，使涡轮部件转动并带动压气机旋转继续压人空气，同时从涡轮中流出的高温高压燃气在尾喷管中继续膨胀，沿发动机轴向高速从喷口向外喷出，使发动机获得反向推力。
压气机是航空涡轮喷气发动机的关键部件之一，其主要作用是提高作为发动机工作介质的空气的压力。
压气机主要由机匣、转子叶片和静止叶片三大部分组成。
转子叶片是航空发动机结构件中的关键零部件之一，由于其为高速旋转的动部件，数量多、形体单薄、载荷状况严酷、工作环境复杂，使其一直成为发动机使用和实验中故障率最高的零部件之一；而且，转子叶片的损坏还对整机性能影响很大，有的甚至可以导致严重的事故。
航空发动机压气机叶片常常因共振而导致断裂失效，因此，下面，本文将会分析发动机压气转子叶片断裂失效问题。
一、发动机压气转子叶片的失效影响因素低压压气机3级轴流式（CFM56－5C为4级）。
3级转子为整体钛合金锻件制成。
高压压气机9级轴流式。
进口导流叶片和前3级静子叶片可调，静子机匣为对开式，6～9级机匣为双层结构，外层机匣上设有5级空气引出口，内层机匣为低膨胀合金制成并在5级引出空气包围中，起到了控制压气机后面级间隙的作用。
转子鼓筒1～2级为钛合金锻件惯性摩擦焊成，3级盘为钛合金锻件制成，4～9级为Rene95惯性摩擦焊成。
动叶损坏原因分析及处理
汽轮机叶片常见缺陷及处理方法【摘要】汽轮机转子叶片常因设计不合理、机械加工质量不好、运行工况变动等使叶片出现缺陷,进而引起叶片断裂事故，严重危及机组运行安全,本文重点对汽轮机转子叶片常见缺陷产生原因及处理方法进行分析和探讨。
【关键词】共振、水冲蚀、司太立合金、疲劳1.前言汽轮机转子叶片在工作时受高速旋转离心力、高温、腐蚀等复杂工作环境的影响，设计的不合理、材料不符合要求、机械加工质量不好、组装工艺不良、运行工况变动等均可引起叶片断裂事故。
运行中的叶片一旦断裂、脱落，将直接损害汽轮机转子、叶片和隔板，甚至危及机组的运行安全，叶片的制造材质及工艺与质量有直接关系，部件材质对于其能否安全运行至关重要，它对叶片的疲劳寿命和耐腐能力都有着巨大的影响，必须加以严格控制，如果制作叶片的材质存在原始缺陷，则在运行环境下，会产生疲劳裂纹源，进而发生脆断。
2.火电厂汽轮机叶片运行工况叶片是汽轮机中将汽流的动能转换为有用功的极其重要的部件。
按照工作条件叶片分为与转子相连接并一起转动的动叶及与静子相连接处于不动状态的静叶(又称导叶)。
不同功率的汽轮机中，处于不同级的叶片因工作条件不同，动叶与静叶具有各种不同的结构、尺寸及固定的方法。
不同级中蒸汽对叶片的腐蚀与冲蚀作用也不同。
第一级的动叶与静叶所处的温度最高，接近于进口的蒸汽温度；随后逐级降低，至末级则接近100℃或更低一些。
叶片是在运动着的蒸汽介质中工作的，而各级的蒸汽状态是不一样的。
在大多数级中，叶片是在过热蒸汽中工作，而末级叶片是在湿蒸汽中工作。
通流部分的不同区段，蒸汽中所含的盐类、氧和凝结水滴的量是不同的。
3.火电厂汽轮机叶片常见失效方式及处理方法3.1司太立合金钎焊缺陷由于司太立合金成份的本身特性，焊接时焊前预热、焊接温度、加热时间、冷却速度和焊后热处理方式等控制不当均可能导致焊接接头出现疏松小孔、结合不良等缺陷。
例如：某电厂#2机组在2015年3月份A修中，揭缸检查发现低压转子末级叶片因电化学腐蚀和水滴冲刷磨损严重，部分钎焊的司太立合金片钎焊部位裂开或成锯齿状，严重影响机组的效率和安全（见图1、图2）。
5-3-2轴流式压气机叶片失效分析
从失效分析角度来学习压气机叶片常见故障分析的过程和方法一、叶片的受力状态轴流式压气机的转子叶片，在高速旋转状态下工作，它的转速高达每分钟数千转到数万转。
因此，叶片除受巨大的离心力外，还要承受弯矩、气动力、热负荷以及它们的复合作用。
这样结果就会产生多种振动——高速气流引起的强迫振动、自激振动，及二者导致的共振；喘振；颤振。
由于叶片数量多，形体单薄，结果就成为故障最多的零件。
二、通过4种有代表性的叶片失效分析的例子，学习轴流式压气机工作叶片失效分析的过程和方法。
1、WP－6压气机3级叶片断裂这种故障于上世纪60年代，在工厂试车和后来的飞行中多次发生，严重的影响了飞行安全。
（1）统计表明，故障与叶片使用寿命有关，尤其发动机慢车工作时间愈长，故障愈严重。
据统计，因为各种故障返厂修理的发动机413台，其中3级叶片断裂的有143台，占34.6%。
这种故障发生的时间从24～130h；从飞机使用的地域看，南方比北方多。
从发动机使用的工作状况看，发动机在地面工作时间愈长（即慢车工作时间愈长），这种故障愈多。
详细统计数据见下表：表1 3级压气机叶片断裂故障统计表20～40 40～60 60～80 80～100 100～120 120～140发动机使用寿命（h）台数9 22 30 49 16 7概率（％） 6.8 16.5 22.6 36.8 12.0 5.3从表1可见，发动机使用寿命在80～100h，故障率最高。
60～80h，次之。
二者合计达到59.4％。
显然，使用寿命和叶片断裂有明显的关系。
（2）故障属于扭转型断裂断裂故障大多数发生在叶片前缘，距离叶根70～80mm处，即叶高的60～70％处；也有的叶片裂纹源于叶片排气边，距离叶根42～65mm，在叶高41～63％处；这种裂纹自后缘朝水平方向扩展，然后45°斜向上，最后在前缘断裂，这是扭转型断裂的断口特征。
（3）研究发现故障与叶片的材质状况无关3级叶片用耐热铝合金LY2模锻制造。
某型发动机压气机转子叶片掉块故障分析
１ 故障调查
１． １ 外貌检查 对返厂的故障发 动 机 分 解 后 ， 检查发现掉块的 第 ５ 级转子叶片共 ２ 片 ， 掉块位置均位于叶尖排气 边处 ， 掉块面积基本相同 ， 约为 １ 故障 ０ ｍｍ×１ ５ ｍｍ， 掉块叶片形貌如 叶片在转子上的位 置 如 图 １ 所 示 ， 图 ２ 所示 。 检查整个发动机 ， 发现压气机第６级转子叶片 仅有 １ 片打伤 。 发动机整体打伤情况轻微 。 １． ２ 叶片复查 １． ２． １ 叶片质量复查 对某部 ６ 台故障发动机的压气机第５ 级转子叶
２ １
对 ６ 台故障发动机的全部第 ５ 级转子叶片批次 各不同批次叶片装机数量如图３所 号进 行 复 查， 其中 批 次 １ 为 ２ 批 次 ２～１ 示， ０ ０ ９ 年 的 产 品， ０为 批次１ 没 ２ ０ １ ０ 年的 产 品 ， １～１ ６为２ ０ １ １ 年 的 产 品， 有明显的批次性特征 。
图 ４ 叶片叶型对比
１． ２． ５ 故障发动机外场使用情况调查 考虑到发动机使用 状 态 对 故 障 的 影 响 ， 在外场 对其中 ４ 台故障发 动 机 的 飞 参 进 行 统 计 与 分 析 ， 统
图 ３ 不同批次叶片的装机数量
计飞参时仅 记 录 了 持 续 时 间 在 １ 分 钟 以 上 的 飞 行 时间 ， 然后 对 统 计 数 据 进 行 整 理 分 析 ， 得到了转速 在３ 转速在 ３ ７ ８ ０～３ ９ ２ ０ ｒ ｍ 之间的时间 、 ６ ０ ０～３ ９ ７ ０ ｐ 并计 算 出 了 所 占 累 计 飞 行 时 间 的 ｒ ｍ 之间的时间 ， ｐ 百分比如图 ５ 所 示 。 转 速 在 ３ ７ ８ ０～３ ９ ２ ０ｒ ｍ 之间 ｐ 为通报建 议 部 队 尽 可 能 不 要 使 用 的 放 气 带 转 速 控 制范围 ， 转速在 ３ ６ ０ ０～３ ９ ７ ０ｒ ｍ 之间为以前研究 ｐ 的 Ｋ＝１ 其共振转速为 ６ ０， １ ４ 阶 共 振 转 速 范 围，
航空发动机压气机叶片检修技术
航空发动机压气机叶片检修技术摘要：航空发动机在使用或经过长时间试验后，在分解检查过程中会发现部分压气机叶片存在损伤，而压气机叶片价格及其昂贵，更换新件将大大提高成本。
因此，本文介绍了降低航空发动机压气机叶片使用成本的检修技术，包含叶片的清洗、外观故障检查（以下简称故检），无损检测、叶型修理、叶型测量、叶根喷丸强化，叶片表面振动光饰等在内的先进修理技术。
【关键词】航空发动机压气机叶片修理技术航空发动机的压气机叶片工作条件非常恶劣，处于高温、高压、高转速、高离心力的状态。
特别是军用战斗机的发动机，因为作战机动，不断出现快速调整姿态等需求，导致为战斗机提供动力的航空发动机出现快速交变温差，工作条件的恶劣程度更是呈指数级增长。
因此，在航空发动机叶片的设计和制造上，都采用了性能优异但价格昂贵的钛合金和高温合金材料以及复杂的制造工艺。
在维修时，采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，可延长使用寿命，减少更换叶片，提高经济收益。
为了有效提高航空发动机的工作可靠性和经济性，压气机叶片先进的修理技术日益受到重视，并获得了广泛的应用。
1.修理前的处理与检测压气机叶片在实施修理工艺之前，需开展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清洗压气机叶片使用过后，容易吸附空气中的杂质，从而在叶片表面黏附有沉积物，部分沉积物经过高温氧化腐蚀后产生热蚀层，这些沉积物影响了气流的运动，导致压气机的效率下降，同时沉积物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，要清除沉积物。
1.2故检叶片修理前，需针对其外部的损伤类型，损伤程度等进行故检，以判断是否可以继续使用，及确定相应的修理方案。
故检是维修过程的重要工序，整个发动机的制造（维修）成本控制，很大部分来自故检工序，因此众多维修厂都对故检工作极为重视。
1.3无损检测无损检测是在不损害或不影响叶片使用性能,不伤害叶片内部组织的前提下，利用叶片内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，对叶片内部及表面的结构、状态及缺陷的类型、数量、形状、性质、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法。
发动机压气机整流器叶片裂纹成因及对策研究
文 章编号 ： １ ７ — ５ ２ （ ０ ９ ６０ ０ ￣） ６ ３ １ ２ ２ ０ ）０ —６ ９ ４
发动机压气 机整流器 叶片裂纹成 因及对 策研 究
王 东艺 ，胡海燕
（ ．海军驻 常州地 区航空军事代表室 ，江苏 常州 ２ ３ ２ ；２ １ １ ０ ２ ．常州机电职业技术学院 ，江苏 常州 ２ ３ ６ １ １４） 摘 要 ：某 发动机在试车过程 中 ，发现 压气机前排整 流器叶片进气边 出现裂纹 ，对 叶片裂纹 进行分析表 明，主
要是 由于在空慢转 速发生共振所致疲劳 断裂 ，同时加工 尺寸超 差及材料性能不合格 也是影响因素 。采取对 叶片 局部加厚调整振动特性 、控制加工质量等措施 ，使 问题得到解决。经过试车验证采取的对策措施是有效的。 关键词 ：整流器 ；裂纹 ；共振
中 图分 类 号 ：Ｖ ３ ． ２ ２４ 文 献 标 志 码 ：Ａ
第２ ４卷
始于靠近进 气边 的叶盆一侧 ，线性 起源 且原始裂纹
区表 面擦伤严 重 ，微观 形貌 为准解 理＋ 窝 断裂特 韧 征 ，如 图 ２ 所示 。
从叶 片根 部 、叶 片叶身磨制金相 试样 ，腐蚀后 进行 观察 ，进气边 组织 和叶身组织均 为保持 马氏体 位 相的 粗大索 氏体＋ 晶界 分布 大量 白色块 状铁 素 沿 体及 少量残余奥 氏体 。但两批 叶片的金 相组织差异 较大 ，第一 批叶 片的铁素体 含量 约为 ５ ，而第二 ％ 批 叶 片的铁 素体含量 超过 ３ ％。 ０ 查 阅锻件 毛坯 的生产档 案得 ｍ ，两批 锻件毛坯 均 用 同一 批次原材料 ，原材 料化学成 分合格 ，但第 二批 材料 热处理过程 工艺控 制不符合要求 。对两批
在航 空发 动机 的研究 中 ，压气机转 子 、涡轮 转
发动机压气机叶片故障分析与修理(航空机电设备维修)
【摘要】本论文主要阐述了压气机叶片的故障分析。
首先介绍了压气机叶片的分类及其特点；其次对压气机叶片的故障模式做了说明；最后举了例子（涡喷七发动机压气机二级整流叶片裂纹故障、涡喷七发动机压气机二级叶片叶尖掉块故障）对叶片的故障作了具体分析。
关键词：压气机叶片的分类、压气机叶片的故障模式、故障现象、故障原因、排除方法等。
Abstract:the present paper mainly elaborated compressor blade’s fault analysis.first introduced compressor blade’s classification and the characteristic;next has given the explanation to compressor blade’s breakdown pattern. finally enumerated the example (turbojet seven engine air compressor two level of rectification leaf blade crack breakdown, turbojet seven engine air compressor two level of leaf blade apexes falls block breakdown ) to make the concrete analysis to leaf blade’s breakdown. Key words: compressor blade’s classification, compressor blade’s breakdown pattern, breakdown phenomenon, breakdown reason elimination method and so on.目录1 压气机工作原理及叶片概述1.1压气机叶片工作原理1.2 压气机叶片的分类1.2.1工作叶片1.2.2整流叶片2压气机叶片的故障概述及故障模式2.1 压气机叶片的故障概述2.2 压气机叶片的故障模式3 WP-7发动机压气机二级叶片叶尖掉块故障3.1 故障现象3.1.1故障叶片的分布3.1.2 故障特点3.2实验研究3.2.1 叶片静频率测量3.2.2 叶片振动应力测量3.2.3 故障部位应力值判断试验3.2.4 梁式振动台上的疲劳试验3.2.5 疲劳极限与疲劳寿命试验3.3 断口金相检查3.3.1 故障叶片断口3.3.2 故障叶片再现断口3.4 叶片震动特性计算与分析3.4.1 叶片的静、动频计算3.4.2 叶片振型、最大振动应力截面3.5 叶片共振特性分析3.5.1 激振力频谱计算与分析3.5.2 共振特性分析3.6叶片颤振发作计算与分析3.7排故措施与方案3.7.1叶片调频3.7.2 改变激振力频率或减弱激振能量3.8 结论4 WP-7发动机压气机二级整流叶片裂纹故障4.1故障情况4.2 金相检查4.3 动应力试验4.3.1动应力试验贴有应变片试件4.3.2 动应力试验结果分析4.4 共振特性分析4.5 结果分析4.6 改进及效果结束语谢辞文献1 压气机工作原理及叶片概述1.1压气机工作原理压气机的功用是为了提高气体的压力，为燃气膨胀做工创造有利条件，也就是使燃料燃烧后发出的热能更好地被利用，提高发动机的热效率，改善经济性和增大发动机的推力。
航天发动机涡轮叶片失效分析
航空发动机涡轮叶片失效分析涡轮叶片是航空发动机最主要的部件之一，高温1600-1800 度长期工作、要承受300 米/ 秒左右的风速、高负荷（根据作用力的大小确定）、结构复杂的典型热端机械构件，它的设计制造性能和可靠性直接关系到整台发动机的性能水平耐久性和寿命。
为了提高发动机的推重比，叶片设计时常采用比强度高的新材料；采用先进复杂的冷却结构及工艺；降低工作裕度等措施来实现。
因此，研究涡轮叶片失效分析对提高发动机工作安全及正确评估叶片的损伤形式和损伤程度有重要意义。
1. 涡轮转子叶片结构特点现代航空发动机多处采用多级轴流式涡轮。
涡轮叶片具有气动力翼型型面，为了使燃气系统排出的燃气流竜在整个叶片长度上做等量得功，并保证燃气流以均匀的轴向速度进入排气系统从叶根到叶尖有一个扭角，叶尖处的扭角比叶根处要大。
涡轮转子叶片在涡轮盘上的固定方法十分重要，现代大多数燃气涡轮发动机转子都采用“枞树形”榫齿。
这种榫齿精确加工和设计，以保证所有榫齿都能按比例承受载荷。
当涡轮静止时，叶片在榫槽内有一定的切向活动量；而当涡轮转动时，离心力将叶根拉紧在盘上。
涡轮叶片材料是保证涡轮性能和可靠性的基础，涡轮叶片早期是用变形高温合金，采用锻造的方法制造。
由于发动机设计与精铸技术的发展，发动机涡轮叶片从变形合金发展为铸造合金从实心发展为空心，从多晶发展为单晶，从而大大提高了叶片的耐热性能。
由于镍基单晶超合金具有卓越的高温蠕变性能已成为制造航空发动机热端部件的重要材料。
涡轮叶片的工作条件和受力分析2. 叶片的工作条件涡轮叶片时直接利用高温高速燃气做功的关键部件，温度高负荷大应力状态复杂工作环境非常恶劣。
涡轮叶片在高温燃气的工作条件下，高温氧化和燃气腐蚀则是其主要的表面损伤形式。
氧和硫是影响镍基合金高温合金氧化抗力最有害的两种元素。
氧化晶界扩散与晶界上的Cr。
AL.。
和Ti等元素发生化学反应形成氧化物，然后氧化物开裂，使疲劳裂纹萌生与扩展。
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WP8发动机压气机叶片故障分析及预防措施摘要:WP8发动机压气机叶片多发折断、裂纹、腐蚀掉块等故障,对部队的训练和任务的完成造成很大影响,为能较好的解决这些问题,有效地遏制目前这种被动局面,本文针对近几年来WP8发动机压气机叶片故障情况作以简要分析,并就如何防范提几点建议及预防措施。
关键词:WP8发动机压气机叶片故障分析
引言
WP8发动机自装备海航某团以来,质量问题较多,多年来共发生了40余起压气机叶片折断、裂纹、腐蚀掉块等故障,造成多台发动机提前返厂,因叶片故障发动机空中停车飞行事故征候1起,严重危及飞行安全,影响了飞机的完好率和使用率。
发动机提前返厂造成了较大的经济损失和使用时间浪费。
针对此情况,虽采取了许多措施,如对发动机舱上口盖进行了密封防水处理,强化了对发动机的检查力度等。
但发动机压气机叶片故障率依然居高不下,2003年因叶片故障提前返厂6台,呈明显上升趋势。
为能从根本上解决此故障,有效地遏制目前这种被动局面,针对近几年来WP8发动机压气机叶片故障情况作以简要分析,并就如何防范提几点建议及预防措施。
1 故障特点
根据有关资料统计分析,可以得出WP8发动机压气机叶片故障有
如下特点:
(1)随着使用时间的增长,呈逐年递增趋势。
(2)故障类型主要以第五级叶片腐蚀掉块为主。
表现在叶尖或距叶尖附近排气边掉块故障较多,叶片表面有腐蚀现象。
(3)故障部位主要集中在压气机放气带后第四、第五、第六级铝叶片上,其中以第五级叶片故障后掉块打伤同级或后面的叶片居多。
检查一级叶片无明显的吸入外来物打伤痕迹。
因损伤级叶片为铝叶片,在发动机尾喷口有明显挂铝现象。
(4)首翻期内的发动机故障数最多,且故障发生的时机大多在给定寿命的中后期,以使用到600h～800h故障发生率最高,接近发动机的首翻给定寿命。
(5)首翻期内的发动机使用年限太长,从生产出厂到故障发生最多的为20年,最少的为2年,平均11.6年。
2 原因分析
根据发生故障的特点、规律及现象分析,引起发动机压气机叶片故障高的主要因素有以下方面。
2.1 叶片抗疲劳性和热应力变化低
从压气机叶片制造材料分析,压气机第一至第六级转子叶片为LY2铝合金制成,而第七至第八级转子叶片是采用不锈钢制成的。
在前6级压气机叶片中,从前向后第四、五、六级转子叶片处的温度相对较高,且第六级之前压气机机匣设有放气带和减荷腔,后面机匣有座舱增压加温、机翼防冰引出的气路等。
LY2材料叶片在温度、压力变化下经过长期使用性能下降,叶片的抗疲劳强度相对减弱。
在正常情况下压气机第五级叶片处的工作温度应该不超过165℃,但实际上由于大气温度、飞行速度等因素的影响,温度常常要超过165℃,造成第四、五、六级转子叶片的材料强度和抗疲劳性能降低,严重时产生裂纹、掉块或折断。
2.2 工作环境恶劣
某团驻地年降雨量较大,常年雨水较多,湿度较大,且附近工厂较多,空气中含有一定量的工业粉尘,而该型发动机由于设计上的缺陷,发动机上口盖密封性比较差,含有工业粉尘的潮湿气体极易进入发动机内部,在压气机铝叶片表面形成电化腐蚀,大大降低了叶片的材料强度。
2.3 日历使用时间长
现役WP8发动机使用寿命只规定了飞行时间,没有确定日历期限,造成使用年限时间偏长。
在长期恶劣工作环境中,发动机腐蚀叶片不能得到及时检修或更换,抗疲劳、抗腐蚀性能逐渐降低。
2.4 其它
在使用中发动机若起动次数多,叶片受加载应力循环次数变化将加大,且在3800 r/min分附近反复推、收油门将引起发动机进气供需不匹配,压气机内的气流产生脉动,甚至使发动机产生喘振,对压气机叶片的影响较大;砂石或进气道铆钉脱落进入压气机打伤叶片。
研究认为目前减少WP8发动机故障最直接、最经济的方法是:一是提高叶片的防护性能;二是改善叶片的抗疲劳性能。
某工厂军厂双方成立的海军防腐型WP8发动机课题组,在对原苏联WP81500小时发动机压气机叶片测绘时,发现第四、五、六级铝叶片(LY2)有喷丸痕迹,查档案得知:第四、五、六级铝叶片进行过喷丸处理。
课题组根据英国R.R公司喷丸说明书RPS428叙述的压气机铝叶片采用干喷或湿喷玻璃丸工艺方法进行了试验,结果表明:压气机第四、五、六级叶片经过铬酸阳极化—喷丸—铬酸阳极化—涂漆工序,进行盐雾试验,结果在1000h内未出现腐蚀现象;在温度80℃,压力0.03MPa,砂重30g下进行了耐风沙性能试验,喷丸涂漆表面状况良好;在电涡流激振台上进行振动疲劳寿命对比试验,结果在105～106的寿命段内,喷丸叶片的寿命是未喷丸叶片的3倍以上(3.5～4.9),且喷丸叶片的寿命分散度和裂纹扩展速率都明显低于未喷丸叶片。
若采用新研制喷丸强化工艺技术,预计发动机提前换发率可由目前的45%,降低到10%左右。
按每年返厂排故发动机减少4～5台计,可减少部队每年排故费用160～200万元。
3 结论
生产制造时未采用有效的防护,在恶劣工作环境下,发动机压气机铝制叶片因应力腐蚀,导致第四、五、六级叶片在使用中折断、掉块和裂纹。
4 建议和措施
鉴于某工厂军厂课题组研制的海军防腐型WP8发动机新技术试验效果明显,具有较大的军事意义和一定的经济效益。
为此,建议:
(1)新产发动机在出厂前应全部贯彻海军防腐型WP8发动机改进新技术,提高发动机的可靠性。
(2)凡是返厂大修的发动机应重点对第四、五、六级铝工作叶片贯彻喷丸强化和防护技术,从根本上排除因叶片应力腐蚀而产生的掉块、裂纹、断裂故障。
(3)由于发动机无日历期限控制规定,经过统计:首翻期内的发动机故障平均年限为11.6年。
因此,建议请上级机关协调有关厂、所研究确定日历期限控制,首翻和翻修间隔日历期限控制最好不要超过10年。
(4)部队在发动机未贯彻落实新研制工艺技术之前,应采取如下预防措施:一是教育空地勤人员严格按规程、规定正确操作使用发动机。
二是加强对压气机叶片重点部位的检查。
三是防止外来物吸入打坏压气机。
四是做好雨后排水和通风凉晒工作。
参考文献
[1] 汪兴谦主编.VRML虚拟造型实战演练[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
[2] 宗志方译.VRML资源手册[M].北京:电子工业出版社,1998.
[3] 朱建山.异步电机故障诊断方法研究与应用.上海海事大学,2007.。