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一“叶”一世界 另具匠心的大发叶片制造工艺

时间:2018-12-26浏览:51次 大发快3计划

今天和大家聊一聊发动机零件里的一个大族群,叶片。当然,肯定不是我们常见的植物叶片,而是后面这些泛着金属光泽的家伙们。

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(图片摘自网络)

叶片家族那些事儿

航空发动机基本类型有涡轮喷气、涡轮螺旋桨、涡轮轴、涡轮风扇发动机等。这几类发动机主要差别在于将高温燃气所具有的能量转换成飞机动力的原理不同。高温高压燃气使涡轮运转,靠的是涡轮叶片。高压气体的产生,靠的是压气机叶片的增压。这些安装在发动机转子和静子上具有符合气动要求和不同翼型截面的薄壁零件就是航空发动机叶片。

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叶片的作用在于与发动机腔体配合形成空气或燃气截面及方向的不断变化,与主轴或涡轮盘等配合实现燃气的高温压缩,同时保证燃气的高速流动并转换成所需要的飞机运动动力。

叶片家族肩负重则,工作强度自然不容小觑。发动机工作过程中,叶片要受到离心力、空气燃气产生的气动力、热应力、交变力、随机载荷等等,各种载荷的作用下,叶片极易产生高周疲劳、热疲劳、低周大应力疲劳损坏,为了保证工作质量、工作效率,叶片的选材工艺都十分讲究。

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(图片摘自网络)

按照叶片的分工,叶片可以分为压气机叶片和涡轮叶片,对于涡扇发动机,压气机叶片又分为风扇叶片和高压压气机叶片。以我们的大发为例,就有风扇叶片、增压级叶片、高压压气机叶片,高压涡轮叶片,低压涡轮叶片。按照工作状态的不同,叶片又可以分为转子叶片(工作叶片,简称动叶)和静子叶片(整流叶片,简称静叶)。静叶和动叶弯曲方向相反,就是为了完成整流作用或导向作用。

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叶片的材料有铝合金、不锈钢钢、钛合金、高温合金和复合材料叶片等等。具体的选材要综合考虑工作温度、强度、状态以及重量多个因素。当然,作为商业用航空发动机的大发大发快3计划,勤俭持家也很重要,所以经济性也要考虑。压气机叶片工作温度相对较低,一般采用钛合金、不锈钢等材料。钛合金,因其比重低、比强度高、耐腐蚀,在减重方面贡献出众,所以被大量采用。值得一提的是,大个头的风扇叶片就采用了钛合金材料,这个大家伙身高超过700mm,宽度超过400mm。巧夺天工的攻城狮们利用钛合金材料的特点,为其量身设计了内部桁架结构,将钛合金的面板、芯板通过加工、丝网印刷、高温高压扩散连接、热扭转、热校形、超速成形、抛光等工序加工成一片合格的风扇叶片。

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这个凯特王妃为其加油点赞的大家伙是风扇叶片(图片摘自网络)

涡轮叶片工作温度高,均采用高温合金,随着发动机性能的提升,逐步发展到了定向结晶和单晶材料的叶片,大家一定还没有忘了上期的单晶小子吧,他就是极佳的涡轮叶片材料。涡轮叶片个头没有那么大,但是心思极为巧妙。外表看起来一般长这样。

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