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某型发动机Ⅲ级涡轮工作叶片断裂失效分析

作者
佚名
来源
中国科学院金属研究所失效分析中心
发布时间
2007-01-23
关键词
发动机；涡轮叶片；机械疲劳断裂失效
领域
金属材料领域
正文
某型发动机在一年时间内连续发生三起Ⅲ级涡轮工作叶片断裂故障。三件断裂失效叶片的断裂部位和断裂特征都极为相似。中国航空工业失效分析中心通过对三件叶片的材质冶金分析、化学成分分析、硬度检查、组织检查以及断口的宏微观观察,确定了三件断裂失效叶片的失效模式，并对失效原因进行了综合分析，对裂纹扩展寿命进行了研究，得出结论如下：（1）该型发动机Ⅲ级涡轮工作叶片所发生的三起失效事件，均为离心应力叠加振动应力后引起的机械疲劳断裂；(2) 三片断裂失效叶片的材料成分、硬度以及内部组织符合技术要求；(3) 存在于第一榫齿与伸根转接R处的严重锉磨缺口和振动应力是导致该型发动机Ⅲ级涡轮工作叶片三起断裂失效的主要原因；(4) 对于外场使用的叶片，建议对第一榫齿与伸根转接的R处进行定期检查，目前可暂定500h。设计单位结合这一结论，结合叶片的结构设计、强度计算、材料选择、冶金质量、制造工艺以及使用维护等方面进行了分析研究，并制定出相应的预防与改进措施。 关键词：发动机；涡轮叶片；机械疲劳断裂失效

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