机械工程学报

作者：范永升, 黄渭清, 杨晓光, 石多奇

单位：1. 北京航空航天大学能源与动力工程学院 北京 100191;；2. 北京航空航天大学航空发动机结构强度北京市重点实验室 北京 100191

关键词：低周疲劳,服役,微观损伤,涡轮叶片,硬度；

基金：国家重点基础研究发展计划资助项目（973计划，2015CB057401）。

涡轮叶片是航空发动机工作条件最为恶劣的热端部件，其工作性能的优劣决定着整机能否高效、安全、可靠工作。涡轮叶片在服役过程中不可避免地形成各类损伤，由于涡轮叶片制造复杂、造价昂贵，因此对涡轮叶片的服役损伤进行分析和梳理，使涡轮叶片得到安全可靠且充分有效的使用，具有重要的经济价值。利用金相观察、SEM分析和EDS分析等方法对某型航空发动机第一级高压涡轮叶片在服役过程中产生的微观损伤进行分析。结果表明该型航空发动机涡轮叶片的微观损伤以强化相的粗化和筏化为主。以此为基础建立了一套以强化相尺寸为指标的涡轮叶片服役微观损伤表征方法。对服役涡轮叶片开展了硬度测试试验，结果发现随着微观组织的退化，叶片各个部位的维氏硬度出现不同程度的下降。随后，对热暴露预损伤涡轮叶片材料薄壁试样在850℃/810 MPa考核条件下开展了低周疲劳试验。结果表明随着微观组织的退化，合金的低周疲劳性能出现了不同程度的下降，说明服役微观损伤降低了涡轮叶片材料的抗疲劳性能。

来源：2019年第13期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2019年第13期