发动机的一些使用特点与涡轮叶片的一些结构强度的设计准则

来源 :第十二届全国高温材料及强度学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenda1982
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  先进军民用飞机的发展,对航空发动机研制不断提出更高要求,发动机涡轮前燃气温度要求已近2000℃,发动机工作寿命要求已超过10000小时,涡轮叶片一直是制约发动机研制的关键,使用中也不断发生高温强度、高低循环、蠕变断裂等多种模式的失效。为在发动机研制中提高涡轮叶片结构完整性,讨论了研制使用中的一些经验教训和结构强度设计准则。
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通过对一种等温锻造GH4169镍基合金进行直接时效处理,蠕变性能测试,及组织形貌观察,研究了该合金的组织结构与蠕变行为.结果表明,该GH4169合金的组织结构由γ γ′、γ″相和δ相组成,且各相之间保持共格界面,其中,晶界区域富含Cr、Fe是使其δ相呈现针状的主要原因.测定出合金在660℃/700MPa条件下的蠕变寿命为123h.合金在680℃/700MPa条件下的蠕变寿命为39h,在试验的温度和
通过热压缩及持久试验方法对617B合金进行了研究,结果表明:617B合金适宜热挤压加工安全温度区间在1165-1200℃;合金失稳存在两种形式:一种为形成绝热剪切带,另一种为完全动态再结晶晶粒的异常生长;显微硬度随持久时间的延长先迅速提高而后趋于平稳,析出物有所长大,无有害相析出,太钢生产的617B镍基合金管750℃-100000h外推持久强度远高于标准要求.
采用Gieeble、硬度分析、SEM、EDS、TEM等分析手段,对TP310HCbN耐热钢热变形以及在650℃及700℃条件下持久及析出行为进行了研究(最长19570h),结果表明:两种持久温度条件下,硬度变化趋势差别不大;随着持久时间延长,TP310HCbN耐热钢晶内析出物由颗粒状转变为棒状,并存在大量与位错相互作用的蠕虫状NbCrN析出物;太钢生产的TP310HCbN耐热钢650℃/700℃-
Inconel740H合金是700℃先进超超临界电站材料,其应变疲劳行为是衡量装备可靠性的重要指标.本文完成了Inconel740H合金在三种温度下的拉伸和应变低循环疲劳实验,获得了相应的Mason-Coffin寿命预测模型、材料的循环本构曲线等关键力学性能.
选择一种低铼含量的镍基单晶高温合金,通过三种不同的高温时效处理,在保持γ′相体积分数相近以及无二次γ′相析出的前提下,研究γ′相尺寸、方形度和错配度对蠕变行为的影响.根据实验结果,系统分析了该单晶合金中不同蠕变变形机制的组织控制因素,为优化组织结构,挖掘合金潜能指出了方向。
本文选取一种经过标准工艺热处理的二代镍基单品样品,在1 100℃/137MPa应力和温度条件下蠕变到特定阶段(约70%蠕变寿命期)模拟服役情况,针对γ’沉淀相筏化严重的样品采用特定热处理工艺(固溶处理和二次时效处理)进行组织修复,即γ’沉淀相重新恢复为规整的立方体状和合适尺寸。研究结果表明,样品在外加约束力条件下进行组织修复,对其中γ’沉淀相尺寸大小、方形度和错配度有明显的作用效果,从而对修复后样
氧化铝保护层自发形成的奥氏体(Alumina-Forming Austenitic,AFA)耐热钢在不增加成本和不降低抗蠕变性能的同时具有更高的使用温度和更好的抗腐蚀能力,是700℃超超临界发电技术锅炉用钢的候选材料.试验钢由真空感应炉熔炼,其元素组成(质量百分比)为19.95Ni-14.19Cr-2.25Al-2.46Mo-1.95Mn-0.50Nb-0.20V-0.15Si-0.04C-0.0
高压涡轮转子叶片作为航空发动机的关键零部件之一,其疲劳寿命直接影响到发动机的整机寿命。在工作过程中,涡轮转子叶片承受严酷的机械负荷和热负荷,使其成为发动机故障多发的零部件之一。针对高压涡轮转子叶片开展低循环疲劳/蠕变寿命研究,叶片材料为DZ4定向凝固高温合金.基于叶片流热固耦合计算结果,对叶片进行了有限元应力应变分析,分析中考虑了离心力、热应力和气动力;根据应力分析结果,确定了叶片的危险截面.根据
X12钢是用于汽轮机的紧固螺栓材料,需要预测长时间服役后的剩余应力.本项目首先采用直接预测法、时间-温度参数法、时序参数法对长时间松弛数据进行分析,结果表明:利用短时松弛数据预测长时间剩余应力时,直接预测法的预测值偏高,与实验值偏差较大;时序参数法预测值与实验值差距相对较小,短时数据也能得到相对较好的预测结果;时间-温度参数法在一定程度上是可用的,可以作为有价值的补充.而有关时效处理对松弛行为的分
本文通过一种新型表面自纳米化方法一表面深滚处理,在纯镍表面制备出晶粒尺寸小于500nm的梯度超细晶结构,并对材料次表面微观组织结构、残余应力分布及力学性能进行了研究.结果表明:纯镍经过表面深滚处理,表面形成织构.由于剧烈塑性变形,位错大量产生,并出现胞状组织和高密度位错墙,这些组织经过演化形成超细晶,并在表面形成具有一定厚度的残余压应力场;与原始材料相比,经过表面深滚处理后表面组织硬度提高近一倍;