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为了研究定向凝固涡轮叶片因不同部位显微组织不同而引起的宏观持久强度的差异,根据典型涡轮叶片几何特征,设计了两类叶片模拟件(缘板、叶冠模拟件)和对比试件(标准平板试件),开展了持久试验及对比研究,试验结果表明:缘板、叶冠模拟件的持久寿命分别为对比试件持久寿命的94.22%和75.65%.这说明了定向凝固涡轮叶片不同部位的持久强度存在差异,这种差异需要在定向凝固涡轮叶片结构、寿命设计中加以考虑.研究结果对提高定向凝固涡轮叶片设计水平、改进定向凝固成形工艺具有重要意义. 相似文献
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随着航空工业的发展,对发动机特别是涡轮叶片的性能要求也越来越苛刻。目前涡轮叶片的组织主要为柱状晶或单晶,采
用定向凝固技术制造。由于合金元素种类繁多、叶片形状和内腔复杂,在制造过程中叶片容易产生各种铸造缺陷,如杂晶、大/小角晶
界、雀斑等,导致叶片合格率低、研发周期长、制造成本高。数值模拟技术作为一种低能耗、高效率、短周期的研究方法,能有效预测缺
陷产生,优化涡轮叶片定向凝固工艺,提高成品率。介绍了高温合金涡轮叶片定向凝固模拟的物理数学模型,总结了国内外航发叶片
成形过程中数值模拟技术的研究进展,并对其发展方向进行了展望。 相似文献
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定向凝固铸造Ni3Al基合金IC6—高性能燃气涡轮导向叶片材料 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍了一种最近研制的可用作燃气涡轮发动机涡轮导向叶片的高温结构材料-定向凝固铸造Ni3Al基合金IC6,对其工作温度、主要成份、工艺方法、力学性能、微观组织和强化机理做了具体说明。 相似文献
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针对单晶涡轮叶片壁厚尺寸精度偏低和壁厚尺寸漂移大等瓶颈问题,考虑叶片定向凝固过程边界条件不精确因素,通过实际温度数据采集,采用温度场与应力场耦合的有限元模拟方法,对单晶涡轮叶片定向凝固过程进行三维动态模拟,并结合单晶气冷叶片的工作状态,对模拟结果进行定性分析,得到应力分布规律。研究结果表明:当榫头进气窗口倒圆角R=0.5 mm时,叶片最大铸造热应力出现在榫头底面四大进气窗口区域,该区域最大应力比叶身截面最大应力高28.4%;该仿真方法可准确反映单晶涡轮叶片凝固过程温度/应力动态变化,将为避免叶片出现大铸造残余应力区,预防变形工艺,提高叶片壁厚尺寸精度及尺寸稳定性,提供量化参考依据。 相似文献
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本文评述了近年来国内外宇航熔模铸造技术的发展概况,内容包括:熔模铸件市场情况,铸造涡轮叶片发展过程、定向凝固及单晶技术、整铸涡轮转子、大型结构铸件、钛合金精铸件、陶瓷壳型及型芯工艺以及熔模铸造新技术。 相似文献
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对一种退役的美制涡轮叶片进行了解剖分析。确认该叶片的材料为MAR-M200+Hf即PWA1422合金,但其铪含量低于技术条件规定值。叶片采用定向凝固空心无余量铸造工艺制成,叶片结构不太复杂。虽经使用约两万小时,显微组织仍然稳定。叶片内外表面较为光洁,未发现内部和外部冶金缺陷,说明其熔铸工艺水平较高。 相似文献
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对一处退役的症状制涡轮叶片进行了解剖分析,确认该叶的为MAR=M200+Hf即PWA122合金,但其铪含量低于技术条件规定值,叶片采用定向凝固空心无余量铸造工艺制成,叶片结构不在复杂。虽经使用约两万小时,显微组织仍然稳定。叶片内外表面较为光洁,未发现内部和外部冶金缺陷,说明其熔工区 相似文献
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三十年来,航空发动机涡轮叶片的发展经历了两次重大的变革,其一是:五十年代出现了真空熔模铸造涡轮叶片,在六十年代迅速取代当时占优势的锻造叶片而投入大量生产;其二是:六十年代兴起了采用定向凝固技术铸造的涡轮叶片,在七十年代得到广泛应用,取代原先的普通铸造叶片(特别是高压叶片)。这两次工艺上的重大变革,不仅有力地促进了高温合金的迅速发展,而且为空心叶片冷却技术的发展创造了极为有利的条件,综合的结果 相似文献
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在喷气发动机中,工作温度不低于950℃的大多数定向凝固高温合金涡轮叶片和导向叶片通常含有铪,以提高力学性能和使用性能。加入铪增加了合金的成本,从而限制了其应用。北京航空材料研究院在70年代后期开发了一种无铪的定向凝固高温合金DZ4。该合金力学性能高,可铸性好,成本低,适于生产应用。本文将讨论DZ4合金的成分和显微组织特征,并介绍该合金的力学性能和工程应用 相似文献
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与燃烧室一样,涡轮设计对于长寿命和低维修成本来说是极其重要的。随着涡轮进口温度的升高,涡轮部件需要改善冷却、材料和融热涂层。众所周知,罗尔斯·罗伊斯公司是气冷涡轮叶片的先驱者。早在1952年就最早试验过气冷涡轮叶片,1956年该公司的第一种锻造的气冷涡轮叶片投入生产。BRZll发动机系列从1992年的一22型采用简单冷却孔锻造叶片发展到1987年一524型采用多路回转冷却通道铸造定向凝固叶片,涡轮进口温度从1530K提高到1730K。“道达”892的涡轮设计是建立在RBZll的使用经验和当代三维气动、冷却和材料技术的基础上的,所有的转… 相似文献
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本文介绍了定向凝固Ni3Al基合金IC6的性能特点及其在航空发动机涡轮导向叶片上的应用情况。三年的工程化试验和实际生产的结果表明,IC6合金已基本具备了工程化的条件,并拥有广阔的应用前景。 相似文献
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针对镍基定向凝固高温合金疲劳寿命的晶体取向相关性,及定向凝固合金涡轮叶片使用过程中的复杂载荷问题,基于循环损伤累积(CDA)方法,引入方向函数修正,并综合考虑应力应变水平、应变比、保载时间及保载形式,建立了ω修正的CDA寿命预测方法。采用定向凝固高温合金DZ125的试验结果进行验证,预测结果与试验数据相比基本落在3倍分散带以内,显示出本文方法较好的适应性。 相似文献