高压涡轮工作叶片伸长量测量误差分析

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1、高压涡轮工作叶片伸长量测量误差分析高压涡轮工作叶片伸长量测量误差分析AnalysisontheMeasurementErrorofHighPressureTurbineBladeElongation韩叙章HANXu-zhang；史前凯SHIQian-kai；董秀丽DONGXiu-li（中航工业沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，沈阳110043）（AVICShenyangLimingAero-engineGroupCorporationLtd.，Shenyang110043，China）摘要：高压涡轮工作叶片伸长量超差，会

2、导致叶片的报废率上升。为解决这一问题，本文通过试验对比发现，中航工业沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司内的测量数据比A厂的测量数据平均偏大0.024mm，该结论说明测量系统误差范围过小，以及测量工具的不合理，是导致高压涡轮工作叶片不合格的主要原因。在本文的研究中，对伸长量超差的1000多片高涡叶片制定了合理可行修理方案，挽救了大批叶片，增加了大修修理效益。Abstract:Highpressureturbinebladeelongationoutoftolerancecancausescrappageincreaseofb

3、lade.Inordertosolvethisproblem,testparisonfindsthatthemeasurementdataofAVICShenyangLimingAero-engineGroupCorporationLtd.is0.024mmlargerthanthatofAfactory.Thisindicatesthattoosmallmeasurementsystemerrorrangeandnotreasonablemeasuringtoolarethemaincausesoftheunfitofh

4、ighpressureturbineblade.Reasonableandfeasiblemaintenanceschemefortheover1000highpressureturbinebladesulated,easurementerror；measurementsystem；contrasttest；correction　　中图分类号：TG11文献标识码：A：1006-4311（2015）20-0113-040引言高压涡轮工作叶片是发动机上的重要零件，位于高压涡轮上，结构是空心气冷式的。为了组织冷却过程，在叶片内腔

5、，具有带孔（在隔板上）的纵向通道和一些肋条。叶片榫头是“纵树形”的。在高压涡轮工作叶片修理过程中因伸长量超差问题而报废的叶片数量非常大，目前已达1000多片（图1）。虽经公司相关部门攻关及评审，已将高涡叶片伸长量标准放宽了，但修理工部按新标准测量仍有很多叶片超差报废。经询问，承制方和A厂在测量过程中，很少有因伸长量超差而报废的高涡叶片。本文就这种现象修理工部针对叶片伸长量的测量问题进行了大量的对比试验。1问题的提出一款大型型发动机修理过程中，高涡叶片伸长量测量、计算标准是按承制厂工艺内容进行编写的。承制厂文件中要求：用仪器

6、和标准件测量叶片，允许叶片长度比原始尺寸增加0.05mm。中航工业沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司按（公司标准件长度+测量实测值）-（承制厂标准件长度+测量实测值）计算，即工作后叶片长度-原始叶片长度。得到的结果不大于现行标准。经咨询承制方也是这样计算的。该公司在大修中经常出现伸长量大于0.05mm，导致叶片报废。根据此问题，叶片厂选送了6片叶片送理化进行金相分析，理化对300小时寿命的三片高涡叶片伸长量分别为合格、超长、缩短三种状态和600小时寿命的三片高涡叶片伸长量分别为合格、超长、缩短三种状态进行解剖金相分析微观组

7、织γ＇相，结论：①叶片使用300小时和600小时的超长件与相应合格件的组织无论是碳化物的形态、数量、尺寸和分布，还是γ＇相的形态和尺寸无明显区别。②无论使用300小时，还是使用600小时的所有叶片（缩短件、超长件、合格件）的组织都处于初始蠕变阶段。最后参考〈某发动机高涡叶片伸长量研究〉的攻关课题评审报告形成了评审结论意见：由于人为测量误差及数据传递的错误，对伸长量测量结果用+0.031mm修正后不超过+0.081mm的叶片、伸长量为负值的叶片均视为合格叶片。现高涡叶片伸长量标准：叶片伸长量比原始值伸长不大于0.075mm，

8、对于第一次大修为该公司修理的叶片第二次大修时，如叶片伸长量大于0.075mm小于0.10mm，应控制第二次与第一次大修时的叶片伸长量之差不大于0.05mm，为合格叶片，如伸长量之差大于0.05mm，扣下待处理：大于0.1mm报废。修理工部按以下标准进行测量仍有很多叶片超差报废。经询问，承制方和A厂在测量