毕业设计（论文）-喷丸技术在飞机发动机修理中的应用研究

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1、长沙航空职业技术学院2008届毕业设计(论文)喷丸技术在发动机修理中的应用研究院、系：航空装备工程系学生姓名：指导教师：专业：飞机及发动机维修与制造班级：发动机0502班完成时间：2008年5月10日长沙航空职业技术学院15目录前言………………………………………………………………2喷丸强化原理……………………………………………………3喷丸强化设备……………………………………………………3气动式喷丸机……………………………………………………4机械离心式喷丸机………………………………………………5水喷丸强化

2、………………………………………………………5内孔喷丸机………………………………………………………5手提式气动喷丸机………………………………………………6新型喷丸技术—旋板（片）强化（软轮喷丸）………………6喷丸技术在飞机发动机修理中的实际应用……………………7喷丸强化设备的选择原则………………………………………7喷丸强化的基本工艺流程………………………………………8飞机发动机零件的喷丸强化实例………………………………8某型发动机压气机Ⅰ级钢叶片喷丸强化………………………8某型发动机涡轮叶片喷丸强化………

3、…………………………10结论………………………………………………………………13参考文献…………………………………………………………14致谢………………………………………………………………1515前言喷丸加工技术是提高零件疲劳强度的一个重要方法。这种方法近几年在各个工业部门特别是航空工业部门中得到了迅速的推广和使用，并已经标准化。在航空发动机中，用喷丸技术加工处理的零件多达400余种。包括压气机叶片、涡轮叶片、涡轮轴等重要零件。喷丸加工技术不仅能显著提高零件的疲劳强度，而且还能提高零件的耐应力腐蚀能力。

4、喷丸加工工艺还有其成本低、生产效率高等优点。这也是获得广泛应用的主要原因之一。本文将对喷丸技术的基本原理及其分类，最新型喷丸技术，以及在发动机修理中的实际应用等进行阐述和分析。关键词：喷丸技术原理新型喷丸技术实际应用15一、喷丸强化原理喷丸强化是用高速度弹丸（玻璃丸或钢丸）撞击金属零件表面使之产生残余压应力并形成细化压晶粒的冷作硬化层，从而提高零件疲劳强度和抗应力腐蚀能力的一种工艺方法。喷丸强化过程是使材料表面层发生循环塑性变形的过程，依照金属材料的力学性能和喷丸工艺条件的不同，喷丸后材料表层将发生以下

5、变化：1、组织结构变化（如亚晶粒尺寸、位错密度及组态、相转变等）；2、表层内形成残余压应力场;3、表面粗糙度变化.这些变化对材料的力学性能(主要是疲劳性能和应力腐蚀开裂性能)产生两种不同的影响：一种为强化因素，使喷丸后的力学性能改善；另一种为弱化因素，使喷丸后的力学性能下降。在一定条件下，塑变层内的微细亚晶粒、高密度位错、钢中的相变马氏体以及残余压应力等，都表现为强化因素。而喷丸引起的表面粗糙度的增高（即应力集中效应增高），高强度喷丸导致的表面微裂纹等，这些均为弱化因素。强化因素又可分为组织结构强化（简

6、称组织强化）和残余应力强化（简称应力强化）。二、喷丸强化设备常用的喷丸强化工艺有干喷丸、水喷丸和旋板强化工艺。干喷丸工艺是较早采用的喷丸强化技术，它是靠离心轮产生的离心力或是从喷嘴喷出来的压缩空气将弹丸喷射到零件表面，使其获得一定厚度的表面强化层。根据弹丸获得动能的方式，干喷丸强化设备的类型可分为气动式喷丸机和机械离心式喷丸机。如按喷丸机移动的方便程度又可以分为便携式和固定式喷丸机。无论由哪种类型的喷丸机构成的喷丸设备，均应包括以下几个主要部件：（图—01）1、喷丸机强化室；2、零件运转装置；151、弹

7、丸提升装置；2、弹丸筛分选装置；3、除尘器。2.1、气动式喷丸机弹丸依靠压缩空气获得动能并借助于喷嘴喷射出，称为气动式喷丸机。不过这种喷丸机所使用的弹丸一般均为比重比较小的玻璃弹丸，当然也可以使用钢丸，不过因为钢丸比重较大，不能直接吸入喷嘴，只能靠其他的提升装置将弹丸提升到一定的高度，再靠弹丸本身的重量落入喷嘴内。按弹丸的运动方式，又分为三种类型：引射式、重力式和直接加压式2.1.1、引射式气动喷丸机进入喷嘴的压缩空气使与喷嘴相连的导丸管内产生负压，把弹丸吸入到导丸管并进入喷嘴，然后随压缩空气从喷嘴内射

8、出。其工作原理如下：经由过滤的空气进入喷嘴，与通过导丸管进入喷嘴的弹丸一起从喷嘴射出。与零件表面碰撞后失速的弹丸落入底部储丸箱内。喷丸室内产生的金属和非金属粉尘，通过排尘管道经除尘器排出室外。2.1.2、重力式气动喷丸机将弹丸提升至一定高度后靠自重通过导丸管进入喷嘴，然后随压缩空气喷射出。其工作原理如下：被提升到一定高度的弹丸依靠自重经导丸管流入弹丸筛分选器（在此将小于和大于规定尺寸范围的弹丸以及破碎于合格的弹丸进行分离），合格弹丸通过导丸