大修航空发动机涡轮叶片的检修技术通用版
航空发动机叶片修理工艺流程
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叶片修理技术
光学投影检测
三坐标和四坐标测量机
激光测量
叶片型面
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专用测具检测
常用方法为样板测具和摇摆测具 样板检测是指用叶片固定座即型面测具固定后，用
叶盆型面样板和叶背型面样板分别检测叶盆和叶背的 型面。 摇摆测具用于检测叶身型面截面形状接近圆弧的叶 片，而且圆弧的半径在适当尺寸范围以内。 这类检测方法效率低，精确度较差，人为因素和其他 因素所产生的误差较大，不适应大规模生产，不适合 叶片设计、制造、检测一体化的发展趋势，且手工靠 模制造周期长，成本高。
Repair Technologies for Blades of Aero-engine Turbine
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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。
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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。
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。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；叶根部位，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。
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光学投影检测
常用于叶片检测的光学投影仪有断面投影仪和光学 跟踪投影仪。
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。
航空发动机涡扇叶轮维修技术研究
航空发动机涡扇叶轮维修技术研究在现代航空事业中，航空发动机无疑是最重要的组成部分之一。
而在航空发动机当中，涡扇叶轮是至关重要的部分，因为它们直接影响发动机的飞行性能和可靠性。
涡扇叶轮的性能如何，直接决定了航空器的飞行性能，同时也是航空公司维修成本中最主要的部分之一。
因此，航空发动机涡扇叶轮的维修技术也愈发受到重视。
本文将探讨航空发动机涡扇叶轮维修技术研究的重要性及现状。
一、航空发动机涡扇叶轮的作用和结构航空发动机的涡扇叶轮是一个非常复杂的部件，它由许多叶片构成，每个叶片都非常细小但却相互关联。
涡扇叶轮的主要作用是吸引和压缩大量空气，然后将压缩后的空气推送到燃烧室中。
因此，航空发动机的飞行性能和燃油效率直接关系到涡扇叶轮的性能。
涡扇叶轮的结构可以分为两个部分，一个是涡扇叶片，另一个则是叶轮盘。
叶轮盘由铸钢制成，并固定在发动机核心上。
而叶片则是采用精密加工技术制成，通常由高级合金材料制造而成。
二、现代航空发动机涡扇叶轮维修技术的重要性在现代航空业中，航空发动机维修成本占据总体成本的很大比例。
其中又以涡扇叶轮的维修费用占据很大部分。
这是由于涡扇叶轮制造精度极高，如果出现任何瑕疵或缺陷，就会导致发动机性能的降低，进而影响燃油效率和飞行安全。
因此，对航空发动机涡扇叶轮的维修技术进行研究，是降低航空公司维修成本的必修课程。
涡扇叶轮的复杂结构，使得其的维修和更换工作十分困难，需要航空技术人员具备极高的技术优势和专业技能。
而研究航空发动机涡扇叶轮维修技术，不仅涵盖了机械、材料、加工、热力学、物理等相关领域，同时也对于维修工业的发展具有十分积极的意义。
三、航空发动机涡扇叶轮维修技术的现状目前，航空公司为了降低维修成本，已经开发了各种涡扇叶轮的维修技术。
其中，最常用的技术是表面修复工艺，其利用喷涂、喷流和磨削等技术，进行表面修复工作，从而修复涡扇叶轮叶片的损坏。
另外，还有更高级别的维修工艺，比如高温裂纹和疲劳寿命检测工艺等等。
航空发动机涡轮叶片的检测技术分析
航空发动机涡轮叶片的检测技术分析发布时间：2021-12-23T10:36:08.047Z 来源：《防护工程》2021年27期作者：王梓昂谢德强陈清阳王怀华强轲[导读] 这就需要采用先进的检测技术来延长发动机使用寿命，保证工作过程中的安全性，并从一定程度上降低成本费用。
国营长虹机械厂广西桂林 541500摘要：航空发动机涡轮叶片是重要的热端部件，可有效将热能转化为机械动能，因其制作过程复杂，再加上其工作条件恶劣，所以造价成本比较高，随着新型高性能的发动机研制生产，先进的涡轮制造工艺和制作材料也将会被采用，这会使涡轮叶片的制造成本进一步提高。
这就需要采用先进的检测技术来延长发动机使用寿命，保证工作过程中的安全性，并从一定程度上降低成本费用。
关键词：航空发动机；涡轮叶片；检测技术；孔探仪检查涡轮叶片是航空发动机的核心部件之一，长期处于高温、高转速、高应力、高温燃气冲击腐蚀等恶劣的工作环境中。
涡轮叶片的制造工艺和服役过程中性能的稳定性、可靠性对发动机的运行安全性、经济性、服役寿命等具有重要影响。
航空发动机通过不断提升涡轮前工作温度来提高推重比，使得涡轮叶片的工作温度越来越高，环境越来越恶劣，导致变形高温合金、铸造高温合金等都难以满足越来越高的工作温度以及性能要求。
为了满足不断升高的工作温度需求，从20世纪70年代开始国外开始研制具有优异耐高温性能的新型高温合金涡轮叶片材料，其中包括定向凝固高温合金、单晶高温合金等。
80年代又开始研制叶片用陶瓷基复合材料，实现防腐、隔热等目的。
尽管高温合金用于飞机发动机叶片已经有50多年的历史了，这些材料有着优异的高温力学、抗氧化性能，科研人员仍在持续改进其材料成分、性能、制备工艺，使设计工程师能够研制出在更高温度下工作的、效率更高、寿命更久的飞机发动机。
1叶片的失效机理航空发动机高压涡轮叶片的使用寿命主要取决于高温蠕变以及低周疲劳。
蠕变损伤是材料应力、温度以及持续时间的函数，对温度的变化非常敏感，而且随着材料温度升高，蠕变损伤呈指数趋势上升。
《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》
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术(三篇)
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。
航空发动机修理技术第十一章故障修理
《 航空发动机结构与原理 》
NUM: 26
3、镀层损坏 带有保护镀层的螺纹，如高温部分，为了防止内外 螺纹粘到一起不好分解而镀铜的，镀层损坏要重镀。 二、更换螺桩 螺桩使用后出现伸长、弯曲、折断、裂纹等故障， 均须更换。
《 航空发动机结构与原理 》
NUM: 27
《 航空发动机结构与原理 》
NUM: 28
《 航空发动机结构与原理 》
NUM: 2
叶片的振动疲劳应力是产生叶片裂纹的主要因 素，采取控制叶片的自振频率，改变叶片的激励因 素；防止叶片的共振现象，是排除和预防叶片裂纹 的重要手段。所以我们在叶片出现裂纹之前，控制 每种叶片的自振频率在设计范围内。防止叶片在发 动机进入状态时产生共振。
《 航空发动机结构与原理 》
NUM: 14
2、修磨 锉修、打磨，是对局部故障去材仅此抛光稍多的一 种修理方法，当叶片出现比上面故障稍重而少时，必 须进行锉修或打磨排故，才能去除故障。在叶片修理 中，锉修和打磨也是常需采用的。 叶片榫头出现硬皮较重时，需要进行打磨后才能使 用，轻者可不修使用。
《 航空发动机结构与原理 》
NUM: 15
《 航空发动机结构与原理 》
NUM: 5
②扭转振动 绕着叶片刚心出现的带有纵向节线振动形式的 振动称为扭转振动。一条纵向节线的振形称为一 阶扭转振动，所对应的频率称为一阶扭转振动频 率，以Fl表示。二阶扭转振动有一条纵向节线和二 条横向节线的组合的振形，所对应的频率称为二 阶扭转自振频率。其三阶扭振，则有三条横向节 线，如此类推。
NUM: 19
2、轴承配合件修理 轴承与轴或孔配合不合格时，将轴承镀铬，半 径方向铬层厚度在外径上，一般规定大于O。035毫 米，当镀轴承难以满足要求时，也可将轴进行磨修 镀铬（花健轴除外），半径方向铬层厚度允许不超 过0.1毫米
某发动机高压涡轮工作叶片故障与典型修理技术
某发动机高压涡轮工作叶片故障与典型修理技术某高压涡轮工作叶片采用与K413相当的ЖС-6У材料无余量精铸而成。
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，提高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。
1 主要修理技术指标和试验检查要求为保证燃烧室出口温度场符合设计要求，修理中要对每个燃烧室出口温度场进行测量；为保证高压涡轮工作叶片内部冷却气流通畅，在对叶片进行超声波清洗后，按标准对其进行X光检查内腔清洁度；为保证叶片内各腔冷却气流量符合设计要求，要对每个叶片进行水流量检测，检查叶片内各腔的流量和总流量；为保证叶片在损伤限度内工作，要检查并控制叶片叶尖裂纹长度、数量、间距；为控制叶片蠕变量，要对叶片伸长量进行测量检查；为保证叶片型面符合设计要求，对经表面抛修过的叶片壁厚进行测量检查；定时抽样解剖检查叶片材料组织，定期进行恢复性能热处理；定时更换叶片表面涂层修理，保证其在高温下的防护作用，有效地避免零件基材因高温氧化和热腐蚀作用而导致机械性能显著降低，从而达到延长使用寿命的目的。
由此可见，在修理过程中，需通过各种试验、测量检查和维修，保证叶片的状态和工作环境符合要求，才能确保叶片安全可靠地进行工作。
2 叶片主要技术指标和故障情况对于高压涡轮工作叶片，在发动机修理中所发现的主要故障主要包括以下几方面。
（1）叶片叶尖裂纹。
为保证在规定翻修寿命期内，叶片能够在允许的损伤限内安全工作，修理中用荧光法检查叶片叶尖工作中产生的裂纹，根据叶片的工况条件等，规定了允许装机使用的叶尖裂纹长度、数量和裂纹之间间距的要求。
修理中叶尖裂纹超过规定要求的叶片约占叶片总数的8%（主要是裂纹间距和数量超过规定）。
（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。
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术模版（四篇）
大修航空发动机涡轮叶片的检修技术模版标题：航空发动机涡轮叶片检修技术模版一、引言航空发动机涡轮叶片作为关键组件之一，其性能和状态对发动机的工作效率和安全性有着重要影响。
因此，对涡轮叶片的检修工作必须严谨细致，以确保发动机的可靠性、高效性和安全性。
本文将详细介绍航空发动机涡轮叶片检修的技术模版，以提供有效的指导和参考。
二、叶片检修前的准备工作1. 检查涡轮叶片检修工具和设备的完好性和可用性。
2. 准备好必要的检修材料和耗材，如研磨剂、润滑剂、清洗剂等。
3. 确保检修区域的通风良好，并做好安全措施。
4. 根据发动机的检修手册和相关规范，了解涡轮叶片的检修要求和流程。
5. 组织专业的检修团队，并分工合作。
三、叶片检修的基本流程1. 涡轮叶片拆卸1.1 检查叶片表面是否有损伤和磨损。
1.2 使用适当的拆卸工具，按照规定的顺序和步骤拆卸叶片。
1.3 将拆卸下来的叶片进行清洗和标记，确保能够正确安装回原位。
2. 叶片清洗和检查2.1 使用适当的清洗剂和工具，对叶片进行彻底清洗，去除表面的污垢和沉积物。
2.2 仔细检查叶片表面是否有裂纹、酸蚀和锈蚀等缺陷，并记录下来。
3. 叶片研磨和修复3.1 使用适当的研磨工具和研磨剂，对叶片进行研磨，修复叶片表面的磨损和凹坑。
3.2 注意控制研磨的深度，以免损坏叶片的结构和材料。
4. 叶片尺寸和形状的检测4.1 使用适当的测量工具，对叶片的尺寸和形状进行检测，确保其符合规定的要求。
4.2 做好测量记录，并与标准进行比对和分析。
5. 叶片修复焊接5.1 对于有裂纹或酸蚀等较大缺陷的叶片，进行修复焊接。
5.2 根据规范和工艺要求，选择适当的焊接材料和焊接方法进行修复焊接。
5.3 对修复焊接后的叶片进行磨削和检测，确保焊缝质量和叶片尺寸符合要求。
6. 叶片组装和校正6.1 清洗涡轮壳体和叶片安装孔，确保清洁无残留。
6.2 使用适当的装配工具，按照规定的顺序和步骤组装叶片。
6.3 进行叶片的校正和调整，使得叶片的位置和角度符合要求。
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。
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。
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表面缺陷的涡流检测技术
航空发动机涡轮叶片表面缺陷的涡流检测技术关键词：涡流检测技术；航空发动机；涡轮叶片；表面缺陷；检查效率；检查准确性；检查范围一、引言随着航空工业的不息进步，航空发动机作为飞行器的重要组成部分，其安全性和可靠性越来越受到关注。
而涡流检测技术是一种常用的非破坏性检测技术，以其高效、精准、安全、环保等特点，在航空发动机涡轮叶片表面缺陷检测中得到广泛应用。
涡流检测技术能够检测出各种缺陷，如裂纹、孔洞、疲惫等，且对被检测物体没有任何毁伤。
本文主要介绍了，包括原理、检测系统的组成和检查效率、检查准确性、检查范围等方面的评估和分析，并对该技术进行了进一步的改进方向的探讨。
二、涡流检测技术原理涡流检测技术是一种利用涡流感应法进行缺陷检测的技术。
该技术是基于法拉第电磁感应定律和涡流感应定律的，即导体内部的磁场随时间变化会产生感应电流，从而产生磁场，形成涡流环。
当涡流环遇到缺陷时，由于缺陷产生了不规则的磁场分布，涡流感应的结果就会发生变化，即信号大小或相位产生变化。
因此，通过检测这种变化可以得知被测材料是否存在缺陷。
在检测过程中，将涡流探头靠拢被测部位，并产生变化的信号被传输到检测系统中进行数据处理和分析，从而得出检测结果。
三、检测系统的组成涡流检测技术主要由涡流探头和检测系统构成。
涡流探头是毗连涡流检测系统和被检测部件的一个重要组成部分，通常由芯片和线圈组成。
插入线圈中的芯片会产生变化的信号，这些信号会被线圈捕获并传输到检测系统中进行处理和分析。
检测系统由信号源、放大器、机器人控制器和计算机组成。
信号源产生涡流探头的驱动信号，并将返复书号传输到放大器中放大处理。
机器人控制器用于控制涡流探头完成沿表面的扫描，计算机则负责数据的采集、存储、分析和显示等工作。
四、评估和分析1. 检查效率由于涡流探头可以快速的沿着被测表面进行扫描，因此整个检测过程分外快速，这也是其在航空发动机涡轮叶片表面缺陷检测领域得到广泛应用的主要原因之一。
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大修航空发动机涡轮叶片的检修技术
通用版
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大修航空发动机涡轮叶片的检修技
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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，Ｒｅｎé１４２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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