高压涡轮叶片叶尖裂纹激光焊修复研究-论文.pdf

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1、第40卷第4期航空发动机Vo1．40No．42014年8月AeroengineAug．2014高压涡轮叶片叶尖裂纹激光焊修复研究徐健，于萍，常敏，常智勇(1．海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室，沈阳110043；2．中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司，沈阳110043)摘要：在修理某发动机时，发现很多高压涡轮叶片叶尖出现超出使用技术条件规定的裂纹，导致大量叶片报废，分析认为裂纹的产生是“钉扎效应”的结果，而且是先腐蚀后开裂的。为修复这些高压涡轮叶片，缩短发动机修理周期、降低修理成本，采用高钨、锰含量的镍基超合金作为补焊材料，同时采

2、用固体激光脉冲焊接的工艺方法对产生叶尖裂纹的高压涡轮叶片进行了修复。修复后的高压涡轮叶片经去除应力、热处理等工序步骤后，通过了热冲击试验、整机试车考核和装机使用，说明采用该种修理工艺修复的高压涡轮叶片可以满足装机使用要求。关键词：高压涡轮叶片；叶尖裂纹；激光焊接；航空发动机；修复中图分类号：V232．4文献标识码：Adoi：i0．13477~．cnki．aeroengine．2014．04．015StudyonAnAeroengineHighPressureTurbineBladeTipCracksRepairingbyLaserWeldin

3、gTechnologyXUJian’，YUPing~，CHANGMin。，CHANGZhiyong(I．NavalConsumerRepresentativeOflaceofEngineinShenyang，Shenyang110043，China；2．AVICShenyangLimingAero—Engine(Group)Co．，LTD，Shenyang110043，China)Abstract：Alotofcracksoccurredinhighpressureturbinebladetipduringtherepairofengine．

4、Thecracksarebeyondthelimittechnicalconditions，andleadtoalargenumberofbladescrap．Analysisshowsthatthecracksaretheresultsof”pinningefect”，andcorrodedfirstandthencrazed．Inordertoreducetherepaircycleandcos4therepairofhighpressureturbinetipcracksarecompletedbysolidstatelaserpuls

5、eweldingprocessusingnickelbossedsuperalloywithhighcontentofTungsten，andManganeseasweldmateria1．Afterremovingthestressandheattreatment，thehishpressureturbinebladerepairedweredemonstratedbythermalshocktest，enginetestandactualflighttest．Theresultsshowthattherepairtechniquecanm

6、eettheoperationrequirement．Keywords：high-pressureturbineblade；bladetipcracking；laserwelding；aeroengine；repair0引育尚无该种材料叶片的修理方法，欧美等国家对涡轮工作叶片的修理工艺也只是停留在理论研究阶段Pl。因某型航空发动机高压涡轮工作叶片叶尖裂纹现此，该类裂纹不仅影响了发动机的修复进度，也增加象比较严重，这些裂纹沿叶片高度方向呈线性分布，了修理费用。且会随工作时间的延长而增多。这一类型叶片内部多本文为解决高压涡轮工作叶片叶尖裂纹问题，

7、提为空心气冷迷宫状型腔结构【l1，叶尖有冷气孔，叶尖几升中国修理技术能力和工艺水平，开展了叶尖裂纹激何形状为空心逗号型，壁厚为0．9～2．0mm。相关标准光焊接修复技术研究。和使用维护规程中都有明确规定，如俄罗斯的技术标1裂纹产生的原因分析准中规定：高压涡轮工作叶片叶尖上的裂纹长度大于2．5mm，间距小于3mm，裂纹总数多于5条的叶片不某型发动机的高压涡轮工作叶片采用双腔冷却得使用闭。据俄罗斯相关专家介绍和资料记载，俄罗斯结构，在叶片中部通道的叶尖盖板上开通孔以及在尾收稿日期：2013—09—30作者简介：徐健(1978)，男，工程师，从事海

8、军路基航空发动机项目管理及舰载机发动机研制管理工作；E-mail：165152299@qq．c0m。弓＼甩0：徐健．于萍．常敏，等．某型发动机高压涡轮时片时尖裂纹激