压气机转子叶片叶根断裂故障分析

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涡轮叶片断裂故障的分析与预防措施

中国民航大学本科生毕业设计(论文)涡轮叶片断裂故障的分析与预防措施THE ANALYZING AND PREVENTIVE MEASURE OF TURBINE BLADE CRACKFAULT专业：发动机动力工程学生姓名：XXX学号：XXXXXXX学院：中国民航大学指导教师：XXXX2011年 10月创见性声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。

与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

毕业论文作者签名：签字日期：年月日本科毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。

特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。

同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。

（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）毕业论文作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日涡轮叶片断裂故障的分析与预防措施摘要：涡轮转子叶片是把高温燃气的能量转变为转子机械功的重要零件工作时，它不仅被经常变化着的高温燃气所包围并且还承受着高速旋转产生的巨大离心力气体和振动负荷等，此外还要经受高温燃气引起的腐蚀和侵蚀，因而涡轮转子叶片的工作条件是恶劣的,它是决定发动机寿命的主要零件之一,因此涡轮转子叶片的故障是不可忽视的。

涡轮叶片的断裂故障往往导致下面整个阶段的损失并且对涡轮机的可用性造成重大影响。

涡轮叶片断裂故障的研究分析对于涡轮机耐用性的有效管理是非常必要的。

此设计共分为四部分：首先对涡轮叶片的组成进行说明；其次对涡轮叶片的工作原理进行了简要说明；然后对涡轮叶片常见的故障做了总述；最后对涡轮叶片常见的断裂故障进行分析并且得出了有效的预防措施。

压气机叶片锻件折迭缺陷的分析与改进

40D i e and M oul d T e c hnol ogy N05．2008文章编号：1001—4934(2008)05—0040—02压气机叶片锻件折迭缺陷的分析与改进单云，昊斌(无锡职业技术学院机械技术系，江苏无锡214121)摘要：117E系列叶片在进行动叶片第一级和第四级2个品种的试锻过程中都出现了折迭缺陷，严重影响产品质量，针对这种情况，分析了缺陷产生的原因，采取了相应的改进措施，消除了缺陷，使该品种的叶片锻件实现了顺利的批量生产。

关键词：压气机叶片；折迭；缺陷中图分类号：TG386．42文献标识码：BA bs t r ac t：Fol di ng def ect s appear e d i n t he t r a i l f or gi ng pr oc es s of t h9f i r st a nd t he f or t h l17Es er i es t ur bi ne bl ades，w hi c h af f ect ed t he qual i t y of t he bl ades se r i ousl y．T hr ough anal yzi ng t he f or m i ng m echani s m of t he de f ect s，c or r espo ndi n g m eas ur es ha ve been t a ke n t o el i m i na t e de f ec t s．M ass pr oduct i on of t he bl a de part s has bee n r eal i zed s m oot h l y．K e yw or ds：t ur bi ne bl a de；f o l di ng；def e ct0引言叶片是发电机的关键部件，它的工况恶劣、制造和装配精度要求很高、制造成本占发电机组造价的22％一24％，其可靠性直接影响到发电机组能否正常工作。

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。

压气机静子叶片和转子叶片

压气机静子叶片和转子叶片压气机是一种将气体进行压缩的设备，广泛应用于工业生产和能源领域。

其中，静子叶片和转子叶片是压气机中的两个重要组成部分。

本文将分别介绍压气机的静子叶片和转子叶片，探讨它们的作用和特点。

一、压气机静子叶片静子叶片是压气机中的固定叶片，通常由金属材料制成。

它们位于压气机的壳体内部，静止不动，起到引导和改变气流方向的作用。

静子叶片的主要作用有以下几个方面：1. 引导气流：静子叶片的形状和布置可以引导气流在压气机内部流动。

通过合理设计静子叶片的弯曲和角度，可以使气流按照一定的路径流动，从而提高压气机的效率。

2. 改变气流速度：静子叶片的形状和数量也可以改变气流的速度。

当气流经过静子叶片时，由于叶片的曲率和角度变化，气流将受到阻力和压力的作用，从而改变气流的速度。

这种速度的改变对于压气机的工作效果至关重要。

3. 分流和分离：静子叶片的布置可以分流和分离气流。

通过合理设置静子叶片的位置和形状，可以使气流在压气机内部得到充分的分流和分离，从而提高气体的压缩效果。

压气机静子叶片的设计需要考虑多个因素，包括气体的性质、流量、压力等。

合理的静子叶片设计可以提高压气机的效率，降低能耗，提高系统的可靠性和稳定性。

二、压气机转子叶片转子叶片是压气机中的旋转部件，通常由金属材料制成。

它们与压气机的转子相连，随着转子的旋转而产生运动，起到压缩气体的作用。

转子叶片的主要作用有以下几个方面：1. 压缩气体：转子叶片的形状和数量可以实现对气体的压缩。

当转子旋转时，转子叶片会与静子叶片相互作用，将气体从进气口处吸入，经过多个叶片的作用逐渐压缩，最终排出。

2. 提供动力：转子叶片的旋转运动由驱动设备提供动力，如电机、发动机等。

通过转子叶片的旋转运动，可以为压气机提供足够的动力，使其正常工作。

3. 提高压缩效率：转子叶片的形状和布置也可以提高压缩效率。

合理设计转子叶片的叶片数目、曲率和角度，可以使气体在转子叶片上得到更充分的压缩，提高压缩比，从而提高压气机的效率。

CGT25D国产管道燃气轮机事故分析及隐患处理

第32卷第1期2019年3月《燃气轮机技术》GAS TUＲBINE TECHNOLOGY Vol.32No.1Mar．，2019收稿日期：2019-01-28改稿日期：2019-01-30作者简介：郭刚（1970—），男，高级工程师，从事西气东输天然气管道燃气轮机、压缩机组的技术管理和国产化研制技术工作，E-mail ：xqdsguogang@petrochina．com．cn 。

CGT25D 国产管道燃气轮机事故分析及隐患处理郭刚，高仕玉（中国石油西气东输管道公司，上海200122）摘要：中国石油西气东输联合中船重工第703研究所和哈尔滨汽轮机有限公司三家联合试制了3台CGT25D 天然气管道用燃气轮机。

由于在加工制造和装配过程的细节把关不严谨，首台国产试制的CGT25D 管道燃气轮机仅仅运行了3577h 就出现了低压压气机一级动叶片叶根断裂事件，造成了整个燃气轮机压气机报废。

第二台CGT25D 燃气轮机在工厂试验期间又出现振动问题。

中船重工第703研究所结合首台机组的故障原因分析情况，对第二台CGT25D 燃气轮机进行故障和隐患排查并进行了及时修复和补救处理，机组已在西气东输管道公司衢州压气站投产并正常运行。

第三台国产CGT25D 燃气轮机吸取了教训并已在西气东输广南线梧州压气站投产运行。

本文简述了首台机组故障分析和第二台机组的故障隐患排查情况，并对处理过程进行了反思并强调注重细节是燃气轮机国产化战略成功的关键。

关键词：国产化；燃气轮机；故障；分析；处理中图分类号：TK478文献标志码：A文章编号：1009-2889（2019）01-0043-06燃气轮机被誉为动力装备制造领域皇冠上的明珠，以其重量轻、体积小、单机功率大、维修方便等优点，作为当今最高端的技术动力装备，已经在石油天然气管道输送方面得到普遍应用。

由于燃气轮机技术的高端性，涉及到的学科太多，目前世界上只有少数发达国家全面掌握了先进燃气轮机的关键设计制造技术，全球燃气轮机市场基本被这些国家垄断。

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。

燃气轮机低压压气机转子叶片断裂分析

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｓｔｂｎｅ；ｃｍｐｒｓｏｌｄｅ；ｖｂｒｔｎｆｔｇａｕｒｉｏｅｓｒｂａｉａｉａｉｕｅ；ｆｅｔｎａｏｒｔｉｇｗｅｒ
低压压气机转子叶片脱榫断裂和同级・叶片榫９片
０引言
钛合金是重要的航空、天结构材料。由于航
ＦｒｃｕｒａｔｅＡｎａｙｉｎＬｏｐｅｓｒｍｐｒｓｏｔｒＢｌｄｅｏｓＴｕｂｉｌｓｓｏｗ— ｒｓｕｅＣｏｅｓｒＲｏｏａｆＧａｒｎｅ
ＳＯＮＧｏｍｉｇＧｕ．ｎ
（ａａＥｕｍｎｅａｔｎ，ｉａ１０１Ｃｉ）ＮｖｌｑｉｅｔｐｒｔＸ ’ｎ７０２，ｈｎｐＤｍｅａ
和裂纹叶片外观观察、口分析、断化学成分分析、硬度检测和金相检验等手段，确认了断裂和裂纹叶片失效模式相同，属振均
动疲劳断裂，盘和叶片配合不良引起微动磨损是该级叶片早期振动疲劳断裂的主要原因。盘、配合不良主要是由于配合片
面间无防磨损涂层，在应用过程中产生氧化和磨损引起的；通过盘和叶片榫齿配合面涂干膜润滑，效解决了盘片配合面微有
Ａｂｔａｔｆｒｗｏｋｎｏｅｒｙ１００ｈ，ｔｏｌｗ— ｒｓｕｅｃｍｐｅｓｒｒｔｒｂａｅｒｃｕｅｔｈｏｉｏｆｔｎｎａｄｓｍｅｓｒｃ：Ａｔｒｉｇｆｒｎａｌ０ｅｗｏｐｅｓｒｏｒｓｏｏｏｌｄｓｆｔｒｄａｅｐｓｔｎｏｏｎｏａｔｉｅｏｈｒｒｏｎｏｈｖｒｃｓａｈａｌｐｓｉｎＴｅｆｉｒｄｓｓｕｉｄｂｃｏｏｓｒａｉｎ，ｆｃｕｅａａｙｉ，ｔｅｓｗｅｅｆｕｄｔａｅｃａｋｔｔｅＳＢｅｏｉｏ．ｈａｌｅｍｏｅｗａｔｄｅｙｍａｒｂｅｖｔｔｕｏｒｔｒｎｌｓｓａｃｅｃｌｃｍｐｓｔｎａａｙｉ，ｈｒｎｓｅｔｇａｄｍｅａｌｇａｈｃａａｙｉ．Ｔｅｒｓｌｈｗｔａｈａｌｒｄｏｈｈｍｉａｏｏｉｏｎｌｓｓａｄｅｓｔｓｉｎｔｌｒｐｉｎｌｓｓｉｎｏｈｅｕｔｓｏｈｔｔｅｆｉｅｍｏｅｆｒｔｅｓｕｆａｔｒｓａｄｃａｋｉｒｔｎｆｔｕａｔｒ．Ｔｅｐｏｔｅｗｅｈｉｋａｄｔｅｂａｅｅｕｅｒｔｎａ，ｗｉｈｗａｒｃｕｅｎｒｃｓｉｖｂａｉｉｅｆｃｕｅｈｏｒｔｅｎｔｅｄｓｎｌｄｓｒｓｈｄｉｆｅｔｇｗｅｒｈｃｓｓｏａｇｒｉｆｂｈｎｉｔｅｍａｎｃｕｅｏｅｅｒｉｒｔｎｆｔｇｅｆｉｒｆｔｅｂａｅ．Ｔｅｐｏｔｅｗｅｈｉｋａｄｔｅｂａｅｓｍａｎｙｃｕｅｈｉａｓｆｈａｌｖｂａｉａｉｕａｌｅｏｌｄｓｈｏｒｆｔｅｎｔｅｄｓｎｈｌｄｓｗａｉｌａｓｄｔｙｏｕｈｉｂｂａｋｏｎｉａｕｒａｔｎｈｓｃｎｂｆｃｉｅｙｓｌｅｙｕｉｇｓｌｌｌｂｉａｔｙｌｃｆａｔｗｅｒｌｂｉｎ，ａｄｔｕａｅｅｆｔｌｏｖｄｂｓｎｏｉｆｍｕｒｎ．ｃｅｖｄｉｃ

9FA燃气轮机压气机叶片断裂典型案例

Failure of 9FA Gas Turbine Compressor – A Unique Experience.9FA燃气轮机压气机叶片断裂-----一个典型案例Dhabol power project of RGPPL, a Joint Venture of NTPC,GAIL & MSEB, consist of 6 numbers of GE make gas turbines and 3 number of GE make steam turbines with module configuration of 2 GT + 1 ST. Hence, there are 3 module and known as block -I, block -II and block -III.RGPPL电厂,印度国家电力集团的合资企业,有GE制造的6台燃机和3台汽机,采用2拖1的模式,三台机组分别称为I、II、III机组。

Though there are 6 numbers of GE make gas turbines but all 6 gas turbines are not identical so far the capacity, TIT and heat rate are concerned. As per the data available at site and Tractable (Consultant to Indian lenders) report, the gas turbine of block -I is suppose to be PG 9331 and gas turbine of block -II and block-III are PG 9351 version. As per GE technical literature PG 9331 is known as 9FA+ and PG 9351 is known as 9FA+e model. From the technical literature available in internet, the technical specifications of 9FA+ & 9FA+e are as follows:尽管有6台GE公司的燃机，但是到目前为止6台燃机的容量、透平入口温度、机组效率等不一致，根据机组收集的有用数据和印度的相关报告，I机组的燃机型号为PG9331，II、III机组的燃机型号为PG 9351。

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。

压气机叶片的故障分析1

西安航空职业技术学院毕业设计（论文）论文题目：压气机叶片的故障分析所属系部：航空维修工程系指导老师：马康明职称：教授学生姓名：朱景辉班级、学号: 135045-35专业：航空机电设备维修西安航空职业技术学院制2015年11月01日西安航空职业技术学院毕业设计（论文）任务书题目：压气机叶片的故障分析任务与要求：在基本了解压气机叶片的基本概念的基础上，重点分析了压气叶片的一些常见故障模式及应对的修理方法，以确保航空发动机压气机叶片的工作效率的完好，为今后工作做好准备。

时间：2015 年10月 12日至 2015 年 12 月 06日共 8 周二级学院：航空维修工程系学生姓名：朱景辉学号： 135045-35专业：航空机电设备维修指导单位或教研室：西安航空职业技术学院指导教师：马康民职称：教授西安航空职业技术学院制2015年12月06日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。

压气机叶片的故障分析【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与故障模式作了说明；最后列举例子（涡喷八发动机压气机叶片折断故障、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：故障模式故障现象故障原因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 and the breakdown pattern; Finally enumerated the example (turbojet eight engine air compressor aluminum sheet to break off breakdown, 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。

某型燃气发生器高压压气机叶片断裂故障分析

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 78某台某型燃气发生器高压压气机转子n2转速达到81％、排气温度为630 ℃时，燃气发生器动力涡轮部分发出异响，机组控制人员紧急停车并检查发动机通道，发现高压压气机转子叶片严重打伤、部分叶片已经断裂，进气道过渡段与前机匣结合面的螺栓因受振动影响，有一多半的固紧螺栓已脱落。

经查看了试车数据记录，各项运行参数与此前燃气发生器运行状态和记录数据未发现异常波动。

1 故障现象某型燃汽轮机在起动过程中，发现燃气发生器的排气涡壳悬臂段摆动幅度较大，振动值明显大于台架试车时的状态；当n 2转速在6000～8400 r pm范围内时出现振动故障，振值最高达到230 m m /s （设计要求振值为：20～40 mm/s），持续运行25 s左右，燃气发生器转速不能继续提升；燃气发生器上部减速器与中介机匣连接处发生碰磨后出现火星飞溅现象。

停车后检查燃气发生器发现，进气道过渡段上的清洗环与进气道连接的6根Ф8不锈钢管齐根断裂，同时进气道过渡段与燃气发生器前机匣连接的螺栓（由锁片锁紧）全部松动脱落；拆下上部减速器进行分解后，发现上部减速器与中介机匣连接处衬套因磨擦而出现沟槽。

为此，对上部减速器与中介机匣连接处衬套进行了现场修理并重新安装；上部减速器与中介机匣连接处冒白烟而紧急停车。

振动值在n 2=6000～7638 r p m 依然很大，最大值达到180 m m /s ；燃气发生器经简单排故后第2次启动，当n 2=6000～7929 r p m 时，振动值依然很大，最大值仍可达到180 m m/s。

因上部减速器与中介机匣连接处再次冒出白烟，动力涡轮部分发出异响而再次紧急停车。

停车后检查燃气发生器，发现进气道过渡段与前机匣结合面的螺栓一多半已脱落。

2 故障判断根据外场故障现象，经分析认为:某型燃气发生器排气涡壳为薄壁件，刚性差。

5-4-1轴流式压气机叶片失效分析

§ 5-4-3 从失效分析角度学习压气机叶片常见故障分析的过程和方法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一一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。

正常热处理工艺为：500 ± 2C,加热40〜60mi n, 水冷后在170± 5°C时效16h;失效分析时，检查材料化学成分、机械性能、金相组织、热处理工艺、制造叶片的抛光工艺，均符合要求。

汽轮机叶片断裂的原因

汽轮机叶片的损坏形式主要是疲劳断裂。

由于叶片工作条件恶劣，受力情况复杂,断裂事故较常发生，且后果又较严重，所以对叶片断裂事故的分析研究一直受到特别重视.按照叶片断裂的性质,可以分为短期超载疲劳损坏、长期疲劳损坏、高温疲劳损坏、应力疲劳损坏、腐蚀疲劳损坏、接触疲劳损坏等六钟。

1、期超载疲劳损坏这种损坏是指叶片受到外加较大应力或受到较大激振力，而振动次数低于107次就发生断裂的机械疲劳损坏。

如叶片受到水击而承受较大的应力，或因转子不平引起振动及安装不良存在周期力等较大的低频激振力，当这些力引起叶片共振时，叶片会很快断裂。

叶片短期超载疲劳损坏的宏观特征为:断面粗糙，疲劳前沿线（即贝壳纹）不明显，断面上疲劳区面积小于最终静撕断区面积；经受水击而损坏的叶片的断面呈“人"字形纹络特征。

防止短期超载疲劳损坏的主要方法是：防止水击,作好消除低频共振的调频及在正常周波下运行。

2、长期疲劳损坏长期疲劳损坏是指叶片运行中承受低于疲劳强度极限而应力循环次数又远高于107次发生的一种机械疲劳损坏。

造成长期疲劳损坏的原因有：叶片或叶片组在高频激振力作用下引起的共振损坏；叶片表面缺陷处出现局部应力集中而发生的疲劳损坏；低频率运行、超负荷运行使某些级的叶片应力升高导致提早损坏等等。

长期疲劳损坏在电厂叶片断裂事故中最为常见.防止长期疲劳损坏的办法是：按规定避开高频激振力共振范围,提高叶片加工质量和改善运行条件。

如防止低周波、超负荷运行，防止腐蚀和水击等.3、高温疲劳损坏高温疲劳损坏是指由蠕变和疲劳共同作用所形成的介于静应力产生的蠕变和动应力产生的疲劳之间的一种损坏形式。

裂纹源部位呈蠕变现象，断裂性质为持久断裂和疲劳断裂的组合，而且往往伴随着材料组织的变化。

高温疲劳损坏裂纹基本上是穿晶的，断口宏观貌有贝壳花纹，断口微观貌有较厚的氧化皮。

高温疲劳损坏发生在高压缸前几级叶片、中间再热式汽轮机中压缸前几级叶片以及中压汽轮机的调速级叶片。

9E型燃气轮机压气机叶片断裂分析

9E型燃气轮机压气机叶片断裂分析在燃气机领域中，9E型燃气轮机压气机是比较先进的一种设备，其在生产过程中进行应用能够为企业带来一定的经济效益。

9E型燃气轮机压气机在使用过程中会出现一些运行问题，尤其是出现叶片断裂的问题，这样不仅会导致设备的正常运行受到了很大的影响，同时，也会导致企业生产经营问题受到很大的影响。

文章对9E型燃气及轮压气机的故障进行了分析同时，对其出现的叶片断裂问题也进行分析，希望在以后的生产经营过程中能够采取必要的措施对其进行相应的处理。

标签：9E型；燃气轮机压气机；叶片；断裂燃气机发电机组是一种新的动力机械，其在使用过程中对能源消耗非常少，同时，也是一种新型环保能源动力机械，因此，在生产中获得了广泛的应用。

发电机组在开始使用的时候主要利用的能源是燃油，但是现在是以天然气为主，对燃气轮机机组的装机容量进行了提升，同时，在启停速度以及效率方面都进行了提升，在发电行业发展过程中获得了较好的发展。

电能是人们生活工作中使用的重要能源，而且，在经济社会不断发展过程中，人们对电能的需求量也在不断的提升，因此，电力企业在发展过程中要对发电机组的容量进行提升，同时，对发电机组的运行状态也要进行很好的掌握。

燃气轮机通常是由气压机、燃烧室以及透平等部分组成，其在运行过程中，空气经过压气机的入口进入到压气机中，在经过压缩提高压力以后将其排入燃烧室，这样在经过混合燃料燃烧以后要进入到透平中，在这个过程中高温高压燃气能够在其中进行膨胀，然后将燃气转变为运动的能量，最后转化为机械功。

压气机在运行过程中，大部分的机械功可以用来推动压气机，同时，也能对燃气机的运行进行保证，这样能够更好的将剩余的机械工进行输出，推动发电机产生电力。

在燃气轮机压气机中，叶片是非常重要的零件，同时，其对燃气轮机整体功能的发挥和使用安全性有很大的影响。

因此，燃气轮机对叶片的材料、形状、尺寸以及流体动力学都提出了很高的要求，但是，因为在使用过程中，受到使用时间的限制，其在长期运行过程中一定会产生破损的情况，在情况比较严重的时候会出现裂纹。

航空发动机涡轮叶片故障分析与修理

航空发动机涡轮叶片故障分析与修理摘要燃气涡轮是航空燃气涡轮发动机的重要部件之一。

涡轮叶片分为涡轮转子叶片和导向叶片。

涡轮转子叶片是把高温燃气的能量转变为转子的机械功的重要零件。

工作时，它不仅被经常变化着的高温燃气所包围，并且还承受着高速旋转产生的巨大离心力、气体力和震动符合，可见涡轮转子叶片的工作条件十分恶劣。

导向叶片使燃气在通过其的过程中速度增加，压力及温度下降，气流方向改变。

虽然导向叶片是静止件，但是工作条件十分恶劣，除了受较大的气动力与不稳定的脉动符合外还处于高温燃气的包围之中，温度高，冷热变化大，温度不均匀严重。

它们的工作环境都十分恶劣，但是它们都是燃气涡轮发动机的重要组成，涡轮转子叶片还是发动机寿命的主要零件之一。

因此，对涡轮叶片的故障的研究是十分必要的，对涡轮叶片的维护是必不可少的。

关键词：燃气涡轮，叶片维护Analysis and repair the fault of aero engineturbine bladeAbstractGas turbine is one of the important components of aero gas turbine engine. Turbine blade for turbine rotor blades and guide vanes. Turbine rotor blade is the important part of high temperature gas energy into mechanical work of the rotor. When working, surrounded by high temperature gas not only is constantly changing, and it also bear huge centrifugal force, the high-speed rotation of the gas force and vibration with visible turbine rotor blades, the poor working conditions. Guide vane gas increased faster in the process, the pressure and the temperature drop, change of flow direction. Although the guide vane is stationary, but the work condition is very bad, in addition to theaerodynamic force large and unstable pulsation meet is in high temperature gas surrounded, high temperature, hot and cold changes, uneven temperature seriously. Their working conditions are very bad, but they are an important component of gas turbine engine, one of the main parts of turbine rotor blades or engine life. Therefore, research on fault of turbine blades is very necessary, maintenance of turbine blade is essential.Key Words：Gas turbine，Blade maintenance目录摘要 (3)第一章涡轮叶片的故障分析 (6)1.1 转子叶片的振动类型及其特征 (6)1.1.1 转子叶片的震动分类与基本振型 (6)1.2 涡轮叶片的常见裂纹 (7)1.3涡轮叶片的常见裂纹 (7)1.3.1 蠕变断裂 (7)1.3.2热疲劳断裂 (8)1.3.3 疲劳断裂 (9)第二章飞机发动机叶片的维修技术 (11)2.1 修理前的处理与检测 (11)2.1.1 清洗 (11)2.1.2 无损检测 (11)2.1.3 叶型的精确检测 (12)2.3叶片修理技术 (12)2.2.1 焊接修理 (12)2.2.2热喷涂技术 (13)2.2.3 喷丸强化 (14)2.2.4 涂层修复 (15)结束语 (16)参考文献 (17)致谢 (18)第一章涡轮叶片的故障分析涡轮叶片是航空发动机最主要的部件之一，是高温、高负荷、结构复杂的典型热端构件，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。

燃气轮机运行故障的分析与处理

燃气轮机运行故障的分析与处理摘要：在国家经济迅速发展背景下，用电需求不断增加，对发电厂设备的性能要求也不断提高。

随着设备运行压力的增加，对设备进行日常维护与维修的重要性也随之增加。

只有全方位地对设备进行日常维护，及时地发现问题，并将问题解决掉，才能实现设备稳定安全运行，确保良好的供电质量。

近年来，随着国家经济的快速发展，电力消费水平不断提高，而燃气轮机作为一种新的供电设备，必须对其进行全面的日常维护和检查，以确保其稳定。

本文通过对燃气轮机联合循环机组的冷、热两种工况下的启动、停止过程的测试与分析，并在此基础上，给出了一种典型的故障诊断与最优的运行方案，以供同类型的机组借鉴。

关键词：试验；故障分析；处理方法随着科技不断革新和发展，燃气轮机的使用范围越来越广，在国际、国内发电工业中发挥着重要作用，要确保燃气轮机的稳定性，就必须进行定期维护，并及时发现设备运行时的故障。

目前，人们对电力供应和用户电能质量的重视程度日益提高，在一定程度上提升了电厂运行的质量。

目前，燃气轮机在高工作压力、高负荷、高温工况下，若处置不当，将导致机组发生故障，进而影响机组的稳定运行，因此，必须从根本上解决这一问题，确保机组的供电和用电品质。

在这种情况下，除了要进行必要的日常检查外，还要进行科学的维修，这样才能全方位地确保机组的良好、稳定运行。

一、燃气轮机运行故障的理念及处理原理1.燃气轮机运行失效概念燃气轮机故障主要是指在运行时出现的各种不正常的情况，这些情况直接影响到机组的安全。

当系统正常运转条件被打破时，造成机组的功率下降或停止运转，甚至造成设备的损坏和人员的伤亡，就被称为事故。

导致设备事故的原因多种多样，既有设计制造的因素，也有安装检修、运行维护，甚至还有人为因素。

2.故障、事故的处理原理在燃气轮机在运转时，如果出现了一些异常，在对其进行处理时，要掌握以下原理：(1)通过对出现异常和故障设备所表现出的现象和参数，进行全面的分析和判断，快速地找出故障的根源，在需要的情况下，及时对机组进行解列，以避免故障蔓延和扩大。

GT26燃气轮机压气机叶片破损事故原因分析

GT26燃气轮机压气机叶片破损事故原因分析1.山东电力建设第三工程有限公司，山东省青岛市 2661002.2.山东电力建设第三工程有限公司，山东省青岛市 266100摘要: GT26燃机技术采用了顺序燃烧等新技术。

GT26 拥有超过340万小时的燃烧时间和超过 44,000 次启动，在全球100 多台GT26燃机正在运行中。

燃气轮机转速一般在3000/3600rpm运行，高速转动燃机在压气机叶片损伤后极易造成压气机振动、叶片损伤等问题，甚至会破坏燃机稳态燃烧，造成重大经济损失。

在某项目有1台GT26燃机出现了压气机叶片问题，本文从运行情况、事故情况、模型分析等三个方面分析了压气机叶片故障可能原因，为后续燃气轮机类似问题提供相关思路和经验。

关键词:燃气轮机；GT26；压气机故障；叶片高周损伤；一.机组运行情况某项目2号燃气轮机为GT26型燃气轮机,额定功率260MW(天然气燃料) ,额定转速3000 r/min，截止事故发生，运行参数具体见附表1。

附表 1：燃机运行工况二.事故情况2021年某日，该项目2号机组初试负荷231MW，晚上7：30压气机出口压力开始下降，21:50触发T LEAKG HP RTR DRUM (OTC)报警，运行人员手动降低负荷至150MW，22：36机组跳闸，首出跳闸报警为HIGH DURING OPERATION（N-TRP -> TRIPPED），具体运行曲线见图1。

图 1事故运行曲线2.1压气机叶片损失情况压气机1-15级叶片没有出现损伤。

压气机16级静叶#70 & #77存在叶片断裂情况，具体见图2；13个16级静叶出现高周期疲劳裂纹，裂纹长度为20-40mm,具体见图3；17-22静叶和16-22级动叶出现不同程度的打伤变型等情况，叶片基本保持完整,具体见图4。

图2 16级#70 & #77叶片断裂情况图3 16级叶片裂纹图4静叶17-22级动叶损伤情况2.2压气机叶片断口情况叶片断口呈明显的疲劳断口特征。