大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示范文本
航空发动机涡轮叶片修理技术
Repair Technologies for Blades of Aero-engine Turbine
1.表面损伤的修理 1.表面损伤的修理 表面损伤的 如果经检验，叶片表面的微小裂纹或者由烧蚀、腐 蚀所导致的缺陷尺度在允许修理范围内，则对其进行修补。 1）活化扩散愈合法，这是美国GE公司开发的一种以钎焊为 基础的发动机热端部件延寿手段。其原理及工艺特点是借 助低熔点焊接合金把高温合金粉末"注入"裂纹中，通过液 相烧结使焊接合金同时向高温合金粉末和基体金属中扩散， 从而使裂纹得到愈合。 2）激光熔覆，是利用一定功率密度的激光束照射(扫描)覆 于裂纹、缺陷处的合金粉末，使之完全融化，而基材金属 表层微熔，冷凝后在基材表面形成一个低稀释度的包覆层， 从而弥合裂纹及缺陷。
Repair Technologies for Blades of Aero-engine Turbine
修理前的处理与检测 修理前的处理与检测 前的处理与
涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预 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。
Repair Technologies for Blades of Aero-engine Turbine
无损检测 修理前，使用先进的检测仪器对叶片的叶型完整性和 完整性和内部结构 在修理前，使用先进的检测仪器对叶片的叶型完整性和内部结构 进行检测，以评估磨损、烧熔、腐蚀、掉块、裂纹、 进行检测，以评估磨损、烧熔、腐蚀、掉块、裂纹、积炭和散热孔 堵塞等损伤缺陷情况，从而指导叶片的具体修理工艺。 堵塞等损伤缺陷情况，从而指导叶片的具体修理工艺。 对于涡轮叶片的不同部位 无损检测的侧重点也不相同。 涡轮叶片的不同部位， 对于涡轮叶片的不同部位，无损检测的侧重点也不相同。如导 向叶片，主要检查叶根焊接部位是否有裂纹以及叶身的烧蚀情况。 向叶片，主要检查叶根焊接部位是否有裂纹以及叶身的烧蚀情况。 而对于工作叶片，叶顶部位，主要检查硫化程度和磨损状况； 而对于工作叶片，叶顶部位，主要检查硫化程度和磨损状况；叶身 部位，检查热障涂层的退化情况和基本的烧蚀、腐蚀情况； 部位，检查热障涂层的退化情况和基本的烧蚀、腐蚀情况；叶根部 承受着相当大的离心力和高频振动，会因热蠕变、 位，承受着相当大的离心力和高频振动，会因热蠕变、疲劳和材料 工艺缺陷产生裂纹，因此要重点检查。 工艺缺陷产生裂纹，因此要重点检查。
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术范文(三篇)
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术范文摘要：航空发动机是飞机的心脏，其正常运行对飞机的安全至关重要。
其中，涡轮叶片作为发动机的重要组成部分，直接影响发动机的性能和效率。
因此，对涡轮叶片进行定期检修和维护是保障航空发动机正常运转的重要环节。
本文将详细介绍大修航空发动机涡轮叶片的检修技术。
关键词：航空发动机；涡轮叶片；检修技术；大修一、引言航空发动机是飞机的关键部件，其负责产生推力以推动飞机前进。
而涡轮叶片作为发动机的热部件，负责将燃气能转化为机械能，是发动机工作的关键组成部分。
由于涡轮叶片的工作环境恶劣，容易受到高温、高压等因素的影响，因此需要定期进行检修和维护，以保证发动机的正常运行。
本文将介绍大修航空发动机涡轮叶片的检修技术。
二、涡轮叶片的检修流程1. 检修前的准备工作在进行涡轮叶片的检修之前，需要进行一系列的准备工作。
首先，需要对发动机进行停机检查，确保发动机处于安全状态。
然后，需要准备相关的检修工具和设备，包括检测仪器、夹具等。
此外，还需要准备涡轮叶片的相关技术资料和检修手册，以便参考和操作。
2. 涡轮叶片的拆卸与检测涡轮叶片的拆卸是检修的重要环节之一。
在进行拆卸前，需要对拆卸区域进行清洁和防护处理，以保持环境的清洁和安全。
然后，使用相应的工具和夹具对涡轮叶片进行拆卸，确保拆卸过程中不会对叶片造成任何损伤。
拆卸完成后，需要对涡轮叶片进行清洗和除锈处理，以便更好地进行后续的检测工作。
涡轮叶片的检测是检修的关键环节，可以通过以下几种方式进行：(1) 目视检查：通过肉眼观察叶片的表面和结构，检查是否存在明显的损伤和磨损。
并对叶片进行清洁和除锈处理，以便更好地进行后续的检测工作。
(2) X射线检测：使用X射线设备对涡轮叶片进行透射检测，以发现叶片内部的裂纹和缺陷。
通过将叶片放置在X射线设备下，并观察显像结果，可以清楚地了解叶片的内部结构和缺陷情况。
(3) 磁粉检测：将涡轮叶片涂抹上磁粉颗粒，然后对叶片进行磁化处理，通过观察磁粉在叶片表面的分布情况，可以发现叶片表面的裂纹和缺陷。
航空发动机涡轮叶片教程文件
航空发动机涡轮叶片精品资料摘要本论文着重论述了涡轮叶片的故障分析。
首先引见了涡轮叶片的一些根本常识；对涡轮叶片的结构特点和工作特点进行了详尽的论述，为进一步分析涡轮叶片故障做铺垫。
接着对涡轮叶片的系统故障与故障形式作了阐明，涡轮叶片的故障形式主要分为裂纹故障和折断两大类，通过图表的形式来阐述观点和得出结论；然后罗列出了一些实例（某型发动机和涡轮工作叶片裂纹故障、涡轮工作叶片折断故障）对叶片的故障作了详细剖析。
最后通过分析和研究，举出了一些对故障的预防措施和排除故障的方法。
关键词：涡轮叶片论述，涡轮叶片故障及其故障类型，故障现象，故障原因，排除方法精品资料ABSTRACTThis paper emphatically discusses the failure analysis of turbine blade.First introduced some basic knowledge of turbine blades;The structure characteristics and working characteristics of turbine blade were described in she wants,for the further analysis of turbine blade failure Then the failure and failure mode of turbine blades;Turbine blade failure form mainly divided into two major categories of crack fault and broken,Through the graph form to illustrate ideas and draw conclusions ;Then lists some examples(WJ5 swine and turbine engine blade crack fault,turbine blade folding section)has made the detailed analysis of the blade.Through the analysis and research,finally give the preventive measures for faults and troubleshooting methods. Key words: The turbine blades is discussed，turbine blade fault and failure type，Thefault phenomenon，fault caus，Elimination method精品资料目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章涡轮叶片及其故障模式 (1)1.1涡轮叶片的简述 (1)1.1.1涡轮的工作叶片 (1)1.1.2导向叶片 (3)1.2涡轮叶片的故障类型 (4)1.2.1涡轮叶片常见故障 (4)第2章 WJ5甲型发动机以及涡轮工作叶片折断故障 (6)2.1故障现象 (6)2.2故障原因分析 (7)2.2.1发动机分解检查 (7)2.2.2理化分析 (7)2.2.3台架动应力测试 (9)2.2.4结构应力计算分析 (10)2.3故障分析结论 (11)2.4防止涡轮叶片断裂的措施 (11)2.4.1发动机设计制造方面防止涡轮叶片折断的措施 (12)2.4.2飞行使用中防止涡轮叶片断裂的措施 (13)第3章涡轮工作叶片裂纹故障 (16)3.1故障现象 (16)精品资料3.2故障原因分析 (17)3.2.1叶片叶尖裂纹状态 (17)3.2.2裂纹形成及发展特征 (21)3.3故障分析结论 (23)3.4叶片纵向裂纹故障的修理方法 (24)3.5排故措施与效果 (31)第4章结束语 (33)参考文献 (34)谢辞 (35)附录 (36)精品资料第1章涡轮叶片及其故障模式1.1涡轮叶片的简述一般将转子叶片称作工作叶片，将静子叶片称作导向叶片。
第五 章 高压 涡 轮 叶 片 的 修 理 工 艺方法2
西比 二弃大母工 筱城士母性伦衰
第五章 高压涡轮叶片的修理工艺方法
本章针对高压涡轮叶片的典型故障, 介绍了在实际修理过程中的一些适当
修理方法和注意事项,以 期能在实际修理中有所借鉴意义.
; . 涡轮转子叶片故障经验教训'[[ 51 111 234 ]]1
化规律.
综合而言,为了保证涡轮转子叶片可靠性,首先要将蠕变疲劳交互作用下
断裂寿命纳入涡轮转子叶片的设计准则;其次在采用新技术,新材料,新工艺
的同盟者,要特别强调叶片内外质量的均匀性,一致性和稳定性,以降低叶片 性能数据的分散性.
' 52 典型故障的修理方法和注意事宜 .
( 一)高压涡轮转子叶片超温, 烧蚀, 掉块故障的修理方法:
工作条件恶劣,复杂和多变,各种模式的失效仍时 有发生.
在我国,涡轮转子叶片的失效模式从机率高向 机率低排列一般为:高周疲
劳断裂失效 ( 主要是共振) 低周疲劳断裂失效, , 蠕变疲劳交互作用下的断裂失
效,高低周复合疲劳断裂失效.这些失效大都后果严重,影响面大. 对于涡轮转子叶片, 概括起来有以 下一些经验教训: ()降低涡轮转子叶片的断裂失效概率是提高发动机使用可靠性的重要环节. 1 要降低涡轮转子叶片失效率的关键是搞好叶片的结构设计.只有从设计的
航空发动机涡轮叶片失效分析与诊断技术研究
航空发动机涡轮叶片失效分析与诊断技术研究航空发动机是飞行器的重要组成部分，其性能直接影响飞行器的安全和使用效益。
涡轮叶片作为航空发动机中重要的部分，能够转换燃气能为动能和推进能，起到关键的作用。
然而，由于受到不断变化的高温、高压、高速等多种环境因素的影响，航空发动机涡轮叶片失效率逐年增加，给飞行器的安全带来威胁。
对于航空发动机涡轮叶片失效的分析与诊断技术研究，既是保证飞行器安全的必然要求，也是提高发动机可靠性和使用寿命的重要手段。
一、航空发动机涡轮叶片失效类型航空发动机涡轮叶片失效主要分为疲劳失效、腐蚀、磨损、脆性破裂和热疲劳等几种类型。
疲劳失效是航空发动机涡轮叶片最常见的失效类型，主要是因为叶片经过长时间的高速低周循环载荷作用后会出现很小的裂纹，随着时间的推移，裂纹逐渐扩大，最终导致断裂。
腐蚀和磨损是航空发动机涡轮叶片容易出现的化学腐蚀和机械磨损现象，对叶片材料的腐蚀和磨损也会导致其性能与寿命下降。
脆性破裂是指叶片在高温环境下易出现应力集中和高温膨胀变形，导致叶片断裂。
热疲劳则是叶片在高温下经历多次工作循环后出现变形和材料的微结构变化，最终导致其失效。
二、航空发动机涡轮叶片失效分析与诊断技术航空发动机涡轮叶片失效分析与诊断技术是保证飞行器安全和提高发动机可靠性的重要手段，一般可分为两个步骤：失效分析和诊断技术。
失效分析是为了了解叶片失效原因和机制，可通过材料学分析、应力学分析和力学验证等方法进行。
对失效样本的微观及宏观结构特征的分析与表征是支撑失效分析的重要方法。
诊断技术是为了对航空发动机涡轮叶片的状态进行实时监测和无损检测，识别叶片的微裂纹、疲劳损伤、变形等异常状态，及时预警和预防叶片失效。
1、失效分析(1)材料学分析。
材料学分析是指对叶片材料及其热处理工艺进行分析，对样本进行化学成分分析、金相组织分析、晶体学分析等，主要是为了了解叶片材料的基本性能和材料处理过程中是否存在缺陷或过热过程等。
毕业论文：涡轮叶片常见故障分析与修理技术
毕业论文：涡轮叶片常见故障分析与修理技术
毕业论文题目：涡轮叶片常见故障分析与修理技术
摘要：涡轮叶片作为涡轮机械的关键组成部分，其运行状态直接影响着整个机械系统的效率和稳定性。
然而，由于涡轮叶片长期处于高温、高速和高压的工作环境下，常常会出现各种故障。
本论文针对涡轮叶片常见的故障现象进行了分析，并提出了相应的修理技术，以提高叶片的寿命和性能。
首先，本文介绍了涡轮叶片的基本结构和工作原理，以及涡轮机械的应用领域。
然后，分析了涡轮叶片常见的故障现象，包括磨损、腐蚀、疲劳和裂纹等。
针对这些故障，本文提出了相应的修理技术，包括表面处理、热处理、焊接修复和更换等方法。
接着，本文详细介绍了每种修理技术的操作步骤和注意事项，并对修理后的叶片进行了性能测试和评估。
通过对多种不同故障的叶片进行修理，本文验证了修理技术的有效性和可行性。
此外，还分析了不同修理技术的优缺点，并提出了改进和发展的建议。
最后，本文总结了涡轮叶片常见故障分析与修理技术的研究成果，并展望了未来的研究方向。
希望本文的研究成果能够为涡轮叶片的维修和维护提供参考和借鉴，提高涡轮机械的性能和可靠性。
关键词：涡轮叶片；常见故障；修理技术；表面处理；热处理；焊接修复；更换技术；性能评估。
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。
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。
《航空发动机维修技术》——课件：涡轮叶片的修理
B.RB211 高涡转子叶片，一级转子叶片，采用镍基合金， 定向结晶精铸制成。叶片顶部为叶冠结构。
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片 转子叶片零件材料和构型
图4.3.3-1 PW4000高压涡轮第1级转子叶片
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片 涡轮转子叶片修理概述
修理极限：并非所有损伤零件均能够修复，零件损伤程度必须在一定的范围内才 能够进行修理，超过这个损伤后极限后，零件只能进行更换，不能进行修复。
一般来说，涡轮转子叶片的前后表面允许的损伤类型如缺口、凹陷或点蚀等每一 种的数量最多不能超过3个，但是在一些圆角过渡区域的1/4in范围内，能允许的损伤 类型如缺口、凹陷或点蚀的数量则不能超过1个；
《航空发动机修理技
金
层
修
前
复
后
涡轮导向叶片的修理
涡轮进口导向叶片 (HPT NGV)修理 冷却孔恢复 — 电火花加工
“AGIE” 电火花成型机
涡轮导向叶片的修理
涡轮进口导向叶片 (HPT NGV)修理 涂层恢复 — 料浆渗铝
高导叶片料浆渗铝
《航空发动机修理技术》
航空维修工程学院
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片的修理
涡轮转子叶片 涡轮转子叶片的侵蚀和磨损修理 涡轮叶片的另一类损伤是侵蚀、过度磨损或者缺损
另一种修理侵蚀或者磨损涂层的方法是等离子 涂层。这种工艺是将粒化的金属材料多次喷涂到涡 轮叶片上受侵蚀的区域，喷涂修复完成后，叶片必 须恢复到初始的气动外形。
叶片等离子喷涂MCrAlY涂层
《航空发动机修理技术》
叶片修理技术
叶片水流量
2 叶片水流量 为保证叶片内各腔冷却气流量符合设计要求，叶片
修理技术要求规定对叶片各腔冷却空气的流通能力进 行水流量测试。在规定的温度、压力等条件下，从叶 片底部供水，通过叶片前腔进气边孔排水量为(n～ m)L/min；通过叶片后腔排气边缝排水量为(k～ h)L/min。从检测结果看，部分叶片的水流量超出规 定范围（偏大或偏小）
为使叶片满足高温、高强度工作条件的使用要求， 除在结构设计上采用复杂的空心气冷式换热结构和空空换热器对冷却叶片的二股气流进行冷却，进步对叶 片的冷却效果外，在修理过程中也制定了相当严格的 技术要求，如多项试验检查要求和修理技术要求，以 保证其各项技术指标及安全措施实施到位。
修理前的处理与检测
涡轮叶片在实施修理工艺之前进行必要的预处 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。
发动机修理故检中高压涡轮工作叶片伸长量超标报 废的主要是因丈量系统与外方丈量系统存在较大差异 造成的。
叶片伸长量
叶片伸长量主要是由于丈量系统误差所致，目前在 发动机修理中采用了对高涡叶片伸长量标准进行一定 量的丈量误差修正的方法，同时我们从外方引进了测 具，同一了丈量系统，消除丈量误差，以保证发动机 修理要求。该项措施有效地解决了叶片伸长量超差、 报废量大的问题。
涡轮叶片现场抽样测量示意图
叶片壁厚
4、 为保证叶片型面符合设计要求，在修理中规定， 高涡叶片更换涂层时，对其进行酸洗去除原表面渗 （涂）层，允许表面残余涂层0.015mm；对局部超过 残留涂层标准的部位，允许采用局部打磨法去除涂层， 对经修磨表面用超声波方法检查叶片壁厚，允许壁厚 减薄不超过0.1mm。修理中有数百片叶片壁厚减薄超 过规定要求
航空发动机涡轮叶片故障分析与修理毕业设计
航空发动机涡轮叶片故障分析与修理毕业设计南京航空航天大学航空发动机涡轮叶片故障分析与修理学生姓名学号 021270160航空宇航学院学院飞行器设计与工程专业12 班级指导教师二〇一四年六月- 1 -南京航空航天大学本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:航空发动机涡轮叶片故障分析与修理)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
尽本人所知，除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外，本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
作者签名: 2014年06月10日(学号):021270160- 2 -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- 3 -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 andvibration with visible turbine rotor blades, the poor working conditions. Guide vane gas increased faster in the process, the pressure and thetemperature 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- 4 -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 (1)6 参考文献 (17)致谢...................................................................... .18- 5 -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。
毕业论文-航空发动机涡轮叶片失效分析—歼10飞机涡轮叶片故障分析及维修
张家界航空工业职业技术学院毕业设计——歼10飞机涡轮叶片故障分析及维修指导老师：陈娜专业：航空机电设备维修班级：083542姓名：冯婷目录1.涡轮转子叶片结构特点 (3)2.叶片的工作条件 (4)3.涡轮转子叶片受力分析 (5)3.1叶片自身质量产生的离心力 (5)3.2作用在叶片上的弯曲应力 (6)3.3热应力 (6)3.4振动应力 (7)4.转子叶片的振动类型及其特征 (7)4.1转子叶片的震动分类与基本振型 (7)4.1.1尾流激振 (8)4.1.2颤振 (8)4.1.3随机振动 (8)5.叶片的失效模式 (8)5.1叶片的低周疲劳断裂失效 (9)5.2叶片扭转共振疲劳断裂失效 (10)5.3叶片的弯曲振动疲劳断裂失效 (10)5.4转子叶片的高温疲劳与热损伤疲劳断裂失效 (10)5.5转子叶片微动疲劳断裂失效 (11)5.6叶片腐蚀损伤疲劳断裂失效 (12)6.涡轮叶片失效的诊断技术 (13)6.1机上孔探检测 (13)6.2修理车间检测前的预清洗处理 (13)6.3叶片完整性检测 (13)6.4无损检测 (14)7.修理技术要求和修复方法 (14)7.1补焊材料选择 (14)7.2叶片叶尖裂纹补焊修复 (14)7.3结论 (15)8.提高涡轮叶片强度的几种措施 (16)8.1合理选材 (17)8.2改进工艺 (17)8.2.1锻、铸造工艺 (17)8.2.2机械加工工艺 (17)8.3表面强化 (18)8.4表面防护 (18)8.5合理维护和使用 (18)9.自我总结 (19)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，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。
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。
航空发动机涡轮叶片的故障分析
涡轮叶片的故障分析【摘要】本论文主要阐述了涡轮叶片的故障分析。
首先介绍了涡轮叶片的一些基本知识；其次对涡轮叶片的故障与故障模式作了说明；最后列举了一些例子（WJ5甲型发动机以及涡轮工作叶片折断故障、涡轮工作叶片裂纹故障）对叶片的故障作了具体分析。
关键词：涡轮叶片概述涡轮叶片故障及其故障模式故障现象故障原因排除方法Abstract: The caption mainly describes the failure analysis of turbine blades. Introduces some basic knowledge of turbine blades; followed the failure of the turbine blade failure modes are described with; Finally some examples (WJ5 engine and break failure Turbine Blades, Turbine Blades crack fault) on the leaves of the fault made a specific analysis.Key words: O verview of the turbine blades、turbine blades failure and failure mode、failure phenomenon、failure reason、excluded methods.目录1 涡轮叶片及其故障模式 (3)1.1涡轮叶片的概述 (3)1.1.1涡轮的工作叶片 (3)1.1.2导向叶片 (3)1.2涡轮叶片的故障模式 (3)1.2.1涡轮叶片常见故障 (4)2 WJ5甲型发动机以及涡轮工作叶片折断故障 (5)2.1故障现象 (5)2.2故障原因分析 (5)2.2.1发动机分解检查 (5)2.2.2理化分析 (6)2.2.3台架动应力测试 (7)2.2.4结构应力计算分析 (7)2.3故障分析结论 (8)2.4质量改进措施与效果 (8)3涡轮工作叶片裂纹故障 (10)3.1故障现象 (10)3.2故障原因分析 (10)3.2.1叶片叶尖裂纹状态 (11)3.2.2裂纹形成及发展特征 (13)3.3故障分析结论 (15)3.4叶片纵向裂纹故障的修理方法 (16)3.5排故措施与效果 (21)结束语 (22)谢辞 (23)文献 (24)1.1涡轮叶片的概述通常将转动叶片称为转子叶片或工作叶片，将静子叶片称为导向叶片。
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术范本
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术范本航空发动机涡轮叶片的检修技术是保证飞机飞行安全和发动机性能的重要环节。
本文将详细介绍大修航空发动机涡轮叶片的检修技术范本。
一、检修前准备1.叶片拆卸航空发动机涡轮叶片检修前，首先需要将叶片从发动机中拆卸出来。
操作人员应穿戴好相应的防护装备，使用专用工具进行拆卸。
2.清洗叶片将拆卸下来的叶片进行清洗，去除表面的污垢和残留物，使用适当的清洗剂，并注意不要使用过硬的工具刮擦叶片，以免损坏。
二、外观检查1.叶片表面检查仔细检查叶片的表面，注意是否存在裂纹、脱落、锈蚀等损坏情况。
需使用专用仪器对叶片表面进行细致的检查，确保叶片表面完好无损。
2.叶片根部检查检查叶片的根部连接部位，注意是否存在松动、变形、磨损等异常情况。
需要使用专用工具对叶片根部进行精确测量，确保连接部位符合技术要求。
三、材质检测1.金属材料检测对叶片的金属材料进行检测，判断其是否符合技术要求。
可以使用金属材料分析仪进行定性和定量分析，确保叶片材料的成分和性能达到要求。
2.涂层材料检测对叶片的涂层材料进行检测，判断其是否存在脱落、变色等现象。
可以使用显微镜进行观察，还可以使用涂层厚度测量仪进行涂层厚度的测量，确保涂层符合要求。
四、非破坏性检测1.超声波检测使用超声波探测仪对叶片进行超声波检测，判断叶片是否存在内部缺陷，如气孔、裂纹等。
需进行仔细扫描，并记录超声波检测结果。
2.磁粉检测对叶片进行磁粉检测，检查叶片是否有裂纹、疲劳等损伤情况。
可以使用磁粉探测仪进行检测，并合理选择合适的磁粉粒度和颜色。
五、尺寸检测1.叶片长度测量使用专用测量仪器对叶片的长度进行测量，确保叶片长度符合技术要求。
需进行多次测量，取平均值作为最终结果。
2.叶片厚度测量使用专用测量仪器对叶片的厚度进行测量，确保叶片厚度符合技术要求。
需进行多次测量，取平均值作为最终结果。
六、修复与测试1.修复叶片损伤对检修中发现的叶片损伤进行修复。
可以采用焊接、加工等方法对叶片进行修复，确保修复后的叶片能够满足技术要求。
航空发动机涡轮叶片的检测技术
航空发动机涡轮叶片的检测技术发布时间：2021-12-28T03:02:22.296Z 来源：《中国科技人才》2021年第25期作者：周位洲[导读] 涡轮叶片作为航空发动机的重要零部件之一，非常贵重，不同于一般的造质材料，成本很高。
涡轮叶片的存在环境长期受到高温和强大动力的牵拉，容易出现叶片受损的情况。
出于经济考虑，我们通常优先选择维修而不是更换。
湖南南方通用航空发动机有限公司湖南省株洲市 412000摘要:涡轮叶片作为航空发动机的重要零部件之一，非常贵重，不同于一般的造质材料，成本很高。
涡轮叶片的存在环境长期受到高温和强大动力的牵拉，容易出现叶片受损的情况。
出于经济考虑，我们通常优先选择维修而不是更换。
本文通过通过介绍涡轮叶片上的机上孔探检查、精确检查、清洗处理、叶型和结构完整性等检测方法并提出建议，以供相关部门参考。
关键词:航空发动机；涡轮叶片；检测技术；创新性发展引言:涡轮叶片的工作区间环境恶劣，在飞机一次的航程中，为了提高推重比和单位推力的效能，涡轮叶片一直处在高速旋转运行的状态，前端表皮温度越来越高，由于整个发动机内部空间透气性差，涡轮叶片往往会受到高温燃气的腐蚀，磨损和氧化，导致它的性能逐渐下降。
因此，加强对涡轮叶片的状态监控和故障诊断十分重要，一经发现，能够快速的作出相应调整处理，可以及时对损伤的叶片进行维修，延长其使用寿命，尽量不更换新叶片，减少支出。
1 有关涡轮叶片涡轮叶片是燃气涡轮发动机中涡轮段的重要组成部件，包括导向叶片和工作叶片，是将燃气的动能转换为机械动能的重要热端部件。
它的材料组成不同于一般材质，涡轮叶片大多数使用的是高温合金材料进行锻造，这是为了能够在高温高压的极端环境下保证稳定长时间的工作。
航空发动机涡轮入口温度的不断提高,对涡轮叶片的材料与结构提出了挑战，目前涡轮叶片主要采用以空气为冷却介质的冷却方式，但是冷却气体的引入又降低了涡轮的热能效率，因此如何提高冷却气体的冷却效率是涡轮叶片结构设计的重要内容。
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术.doc
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。
涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先进的航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺，例如，定向凝固叶片和单晶叶片。
在维修车间采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，延长其使用寿命，减少更换叶片，可获得可观的经济收益。
为了有效提高航空发动机的工作可靠性和经济性，涡轮叶片先进的修理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了广泛的应用。
1.修理前的处理与检测涡轮叶片在实施修理工艺之前进行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清洗由于涡轮叶片表面黏附有燃料燃烧后的沉积物以及涂层和(或)基体经过高温氧化腐蚀后所产生的热蚀层，一般统称为积炭。
积炭致使涡轮效率下降，热蚀层会降低叶片的机械强度和叶片表面处理的工艺效果，同时积炭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，要清除积炭。
1.2无损检测在修理前，使用先进的检测仪器对叶片的叶型完整性和内部结构进行检测，以评估磨损、烧熔、腐蚀、掉块、裂纹、积炭和散热孔堵塞等损伤缺陷情况，从而指导叶片的具体修理工艺。
目前，CT已经成为适用于测量涡轮叶片壁厚和内部裂纹的主要方法。
一台CT机由X辐射源和专用计算机组成。
检测时，辐射源以扇形释放光子，通过被检叶片后被探测器采集。
其光子量和密度被综合后，产生一幅二维层析X光照片，即物体的截面图，从中分析叶片内部组织结构，得出裂纹的准确位置及尺度。
连续拍摄物体的二维扫描，可生成数字化三维扫描图，用于检测整个叶片的缺陷，还可检测空心叶片冷却通道的情况。
CT可探测到10-2mm级的裂纹。
1.3叶型的精确检测目前，在坐标测量机(CMM)的基础上，编制微机控制自动检测所用的应用软件，发展研制了检测涡轮叶片的叶身几何形状的坐标测量系统(CMMS)，可自动检测叶身的几何形状，并与标准叶型比较；自动给出偏差检测结果，来判断叶片的可用度和所需采用的修理手段。
航空发动机涡轮叶片的检测技术
采用 了性能优异但价格十分昂贵的镍基和钴基超级 台金 材料 以及复 杂 的制 造 工艺 ， 定 向凝 固叶 片和 如 单 晶叶 片 ， 叶片 的造 价 很 高 ， 出于经 济 效益 的考 虑 ， 通常在维修车间采用先进的修理技术对存在缺陷和 损伤的叶片进行修复， 延长其使用寿命 ． 以减少新叶
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第一作者简介 ： 孙护 国 ， 师，９ ６ 出生 ， 讲 １６ 年 毕业于 北 Ｔ 业大学， 从事航空发动机结树完整性 可骓 柑 究 ｊ Ｅｆ
维普资讯
航 空 发 动 机
２０ ０ ２年第 ｌ 期
术。
关键词 ： 航空发动机
涡轮叶 片
孔探仪检查
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航空发 动机 涡 轮叶 片 ， 括 导 向叶 片和 工作 叶 包 片， 是将 燃气 的热 能 转换 为 旋 转 的机 械 动 能 的重 要 的热端 部件 。基 于提 高推 重 比和 单 位推 力 的需要 ．
片的更换。在修理之前， 叶型和结构完 整性进行 对 精确检测， 以便正确评估叶片的损伤形式 和损伤程 度， 确定 叶片 的可修理 腰 和采用 何种修 理 技术 ， 叶 对
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大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示范文本
In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术示
范文本
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介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测
等预处理，以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、
喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。
涡轮叶片的工作条件非常恶劣，因此，在性能先进的
航空发动机上，涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂
贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺，例
如，定向凝固叶片和单晶叶片。
在维修车间采用先进的修
理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复，延长其使用寿
命，减少更换叶片，可获得可观的经济收益。
为了有效提
高航空发动机的工作可靠性和经济性，涡轮叶片先进的修
理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视，并获得了
广泛的应用。
1.修理前的处理与检测
涡轮叶片在实施修理工艺之前进行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
由于涡轮叶片表面黏附有燃料燃烧后的沉积物以及涂层和(或)基体经过高温氧化腐蚀后所产生的热蚀层，一般统称为积炭。
积炭致使涡轮效率下降，热蚀层会降低叶片的机械强度和叶片表面处理的工艺效果，同时积炭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，要清除积炭。
1.2无损检测
在修理前，使用先进的检测仪器对叶片的叶型完整性
和内部结构进行检测，以评估磨损、烧熔、腐蚀、掉块、裂纹、积炭和散热孔堵塞等损伤缺陷情况，从而指导叶片的具体修理工艺。
目前，CT已经成为适用于测量涡轮叶片壁厚和内部裂纹的主要方法。
一台CT机由X辐射源和专用计算机组成。
检测时，辐射源以扇形释放光子，通过被检叶片后被探测器采集。
其光子量和密度被综合后，产生一幅二维层析X 光照片，即物体的截面图，从中分析叶片内部组织结构，得出裂纹的准确位置及尺度。
连续拍摄物体的二维扫描，可生成数字化三维扫描图，用于检测整个叶片的缺陷，还可检测空心叶片冷却通道的情况。
CT可探测到10-2mm 级的裂纹。
1.3叶型的精确检测
目前，在坐标测量机(CMM)的基础上，编制微机控制自动检测所用的应用软件，发展研制了检测涡轮叶片的叶
身几何形状的坐标测量系统(CMMS)，可自动检测叶身的几何形状，并与标准叶型比较；自动给出偏差检测结果，来判断叶片的可用度和所需采用的修理手段。
不同CMMS制造商所采用的测量方法有所不同，但都有以下共同点：自动化程度高；检测速度快，通常一个叶片在1分钟内检测完毕；检测结果精度高；软件扩充性好，只要修改标准叶型数据库就可以适用不同型号的叶片的检测。
2.叶片修理技术
采用先进的叶片修理技术，修复叶片表面以及内部的缺陷，恢复甚至增强其原有的性能等，这都将大大降低发动机的寿命周期费用，有效提高其经济性。
目前国内外在涡轮叶片修理中所应用的工艺和技术主要有以下几种。
2.1表面损伤的修理
如果经检验，叶片表面的微小裂纹或者由烧蚀、腐蚀
所导致的缺陷尺度在允许修理范围内，则对其进行修补。
目前先进的修补方法有以下几种。
一是活化扩散愈合法。
其原理及工艺特点是借助低熔点焊接合金把高温合金粉末"注入"裂纹中，通过液相烧结使焊接合金同时向高温合金粉末和基体金属中扩散，从而使裂纹得到愈合。
另外一种方法是激光熔覆，是利用一定功率密度的激光束照射(扫描)覆于裂纹、缺陷处的合金粉末，使之完全融化，而基材金属表层微熔，冷凝后在基材表面形成一个低稀释度的包覆层，从而弥合裂纹及缺陷。
2.2叶顶的修复
对于叶片受损(主要是磨损、腐蚀和硫化)的顶部，可用等离子电弧焊及钨极惰性气体保护焊来修复，即先堆焊上合适的材料，再磨削到所要求的叶片高度。
钴基合金抗热腐蚀性能好，是一种合适的堆焊材料。
经验表明，Ｒｅｎé
１４２合金结合此工艺修复的叶片具有良好的结构完整性。
除焊修外，低压等离子喷涂ＭｃｒＡｌＹ涂层，已成功地用于修复叶片的顶部了，涂层厚度为２．０３ｍｍ。
2.3热静压
热静压是将叶片保持在１０００～１２００℃温度和１００～２００ＭＰａ压力的热等压条件下，可用于以下目的修复：
①消除焊后存在于金属中的内应力；
②冶金成分退化修复，涡轮叶片在工作过程中会沿晶界出现脆生相，将降低叶片的塑性和强度，热静压固溶处理可有效恢复叶片结构的退化情况；
③低循环疲劳的修复；
④蠕变损坏的修复。
热静压可恢复叶片原有的强度极限和延伸率，延长蠕变断裂寿命。
2.4喷丸强化
喷丸是以高速弹丸流撞击受喷工件表面，在受喷材料的再结晶温度下进行的一种冷加工方法。
叶片喷丸强化可提高抗疲劳和抗应力腐蚀性能。
它是利用高速弹丸在撞击叶片时，叶片表面迅速伸长，从而引起表层材料在一定深度范围内的塑性流动塑性变形。
变形层的深度取决于弹丸撞击程度和工件材料的力学性能，通常变形层深度可达０．１２ｍｍ～０．７５ｍｍ。
改变喷丸参数，也可以得到合适的变层深度。
当喷丸引起叶片表层材料塑性变形时，与表层相邻的次表层材料也将由于表层变形而变形。
但与表层相比较，次表层的变形程度较小，未达到该材料屈服点而保持弹性变形状态，因此，表层与次表层的这种不均匀塑性变形，能引起材料受喷后的残余应力场（即应力分布）的改变。
试验表明，喷丸后表层呈现残余压缩应力，而在一定深度的次表层则为拉伸应力。
表层的残余压
缩应力可比次表层的拉伸应力高达数倍。
这种残余应力分步模式很有利于疲劳强度和抗应力腐蚀性能的提高。
2.5涂层修复
许多性能先进的航空发动机涡轮叶片已应用涂层技术提高其抗氧化、抗腐蚀、耐磨、耐高温性能以及涡轮的气动效率，但叶片在使用过程中涂层会不同程度地缺损，因此，在叶片修理时都要对防护涂层进行修复，一般都要将原涂层剥落，重新涂覆新的涂层。
另外，原没有涂层的涡轮叶片，也可以在叶片基体表面涂覆防护涂层，以提高叶片的工作可靠性和使用寿命。
目前，涡轮叶片所应用的涂层种类主要有抗氧化耐腐蚀涂层、ＭＣｒＡｌＹ金属基陶瓷热障涂层、耐磨涂层主要用于叶冠和叶根、封严涂层等，所采用的涂层制备工艺主要有以下几种。
①扩散渗金属法：将某种防腐蚀金属的化学成分在高温下从填充物中释放，转移到部件上并扩散到里面，形成
部件防腐的致密层。
②热喷涂工艺：采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧作热源，将金属、合金、金属陶瓷、氧化物、碳化物等喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，通过高速气流使其雾化、喷射沉积到工件表面而形成附着牢固的表层的方法。
③物理沉积工艺及化学相沉积工艺：通过金属或化学成分的蒸气相迁移到基体金属表面。
此工艺受到工装设备的限制，应用较少。
由于涡轮叶片工作环境恶劣、合金材料价格贵，其机械状态检测和修理受到航空动力界更多的重视。
多年的实践表明，先进的修理技术在航空发动机涡轮叶片的维修中的广泛应用，在很大程度上有效提高了发动机的航线工作可靠性，降低了全寿命费用。
当然，采用何种检测技术及修理工艺，也要充分考虑维修的经济性，因此，工艺复杂
方案文书样本 QCT/FS-ZH-GZ-K652的维修技术一般只用于合金材料昂贵、制造工艺难度大的叶片。
目前，在我国，航空发动机涡轮叶片的机上孔探检查已广泛使用，但叶片的先进的修理技术应用不多，这与我国自己制造的发动机叶片材料并不十分昂贵有关。
但随着新型高性能的发动机研制生产，也将采用先进的涡轮叶片材料和制造工艺，这会使涡轮叶片的造价大幅增加。
因此，对于国产航空发动机来说，涡轮叶片精确检测与先进修理技术也有着非常广阔的应用前景。
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