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1、分类号：TF06密级：公开UDC：学校代码：10127硕士学位论文论文题目：发动机叶片堆焊修复工艺研究英文题目：Weldingrepairmethodresearchofbladeengine学位类别：硕士研究生姓名：秘啸晨学号：201202102学科(领域)名称：机械制造及其自动化指导教师：汪建新职称：教授协助指导教师：职称：2015年6月8日内蒙古科技大学硕士学位论文摘要航空发动机叶片属于薄壁易变形零件，是最容易发生故障的部位。发动机在高压高温工作的情况下，需要用钛合金或者是高温合金的材料来制造叶
2、片。为了满足发动机的可靠性，寿命的指标，发动机叶片必须具有精确的尺寸，以及完整的形状。论文首先分析了航空发动机叶片堆焊修复国内外的研究进展，以及对本课题研究的意义。当前我国对于叶片顶端部位的修复主要采用堆焊，即先堆焊上合适的材料，再磨削到所要求的叶片高度。由于温度的急剧变化，会伴随有应力的产生。局部的组织晶粒也会发生变化，导致叶片的力学性能变化，严重的影响了飞机正常使用。所以对航空发动机的叶片进行修复，使其恢复到原来的力学性能，并且可以以足够的强度和韧性来承担飞行任务，是一项非常节约经济成本并且高效的
3、模式。其次，针对于本课题，提出一种新型柔性夹持的设计方案。在Inventor软件下对模型进行建立。利用有限元分析软件对普通叶片堆焊过程进行温度场、应力场模拟。并且分析了在运用新型柔性夹持，施加氩气冷却下的堆焊叶片温度场、应力场的情况。最后，对比了几种情况下的叶片表面有限元模拟的结果。通过实验研究，运用自适应的柔性夹持方法，可以较好满足对堆焊叶片修复的需要，达到了固定牢靠，防止氧化渣飞溅的目的。TC4钛合金叶尖处的高温区域随热源的移动而向左移动。通过通入10L/min的氩气流量下，叶片在较短的时间内就可
4、以达到安全的温度范围内，大大缩减了晶粒长大的时间，将冷却时间缩短40%左右，可以有效提高材料强度。应力场分布随时间的变化而增大，集中于叶尖处。采用氩气冷却的方法在一定程度上伴随着应力的产生。关键词：热场分析；叶片；氩气冷却；应力场I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractAeroenginebladesbelongstothethin-walledpartseasytodeformation,isthemostpronetofailure,andtoachievehighperformance,hi
5、ghquality,thereforetheinvestmentofmanpower,materialresourcesandfinancialresources.Engineundertheconditionofthehighpressurehightemperature,titaniumalloyorhightemperaturealloymaterialsareneededtomanufactureblades,inordertomeetthereliabilityoftheengine,the
6、lifeoftheindicators,enginebladesmusthaveprecisesize,andtheshapeofthecomplete.Thecurrentourcountryforbladetiprepairmainlyadoptssurfacing,namelyfirstsurfacingonsuitablematerial,grindingtotherequiredbladeheight,butinpracticethereisadifficulty:becauseinthep
7、rocessofwelding,cannotusewatercooling,directcausesecondarypollutionsplashblade,soatthetimeofweldingtemperaturecontrolismoredifficult.Temperaturenottoohigh,thecoolingspeedcannottoofast,orintheweldingseamandheataffectedzonewithcrack.Duetoweldingtemperatur
8、eistoohigh,onthesurfaceofbladeformoxideoxidationfilm,affecttheuse.Duetotherapidchangesintemperature,alsocanproducestress.Theorganizationofthelocalgrainchange,leadingtothechangeofthethermodynamicperformanceandmechanicalpropertieso
