涡轮盘榫槽裂纹失效分析及喷丸强化改进

论文摘要

对航空发动机涡轮盘服役后产生的榫槽裂纹进行失效分析,并通过喷丸强化改进。通过断口分析对故障涡轮盘进行失效原因确定;针对该种材料(GH2132)开展喷丸强化工艺试验,并在表面残余压应力、高温疲劳寿命及断口和显微组织等方面进行分析。结果表明故障涡轮盘属于疲劳断裂,疲劳裂纹并不是材料本身原因引起的,而是与应力集中和加工过程有关;实施表面喷丸强化工艺后,形成很高的表面残余压应力,高温疲劳寿命较喷丸前提高1～2个数量级,断口分析显示为单一疲劳源,显微组织显示晶粒明显细化。即涡轮盘榫槽裂纹为表面加工缺陷引起的疲劳断裂;喷丸强化则能够提高其高温疲劳强度极限,而喷丸强化层内的残余压应力和精细的亚晶粒是提高疲劳强度的主要因素。

论文目录

• 1 裂纹失效分析
•   1.1 断口和组织分析
•   1.2 成分和性能测试
•   1.3 分析与讨论
•     1.3.1 榫槽受力分析
•     1.3.2 加工问题
•     1.3.3 改进措施
• 2 喷丸强化改进
•   2.1 试验方法
•   2.2 结果与讨论
•     2.2.1 表面残余应力检测结果
•     2.2.2 高温疲劳试验结果
•     2.2.3 显微组织和断口结果
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郑楠,于广娜,刘晓哲,马芳薇

关键词: 涡轮盘,失效分析,喷丸强化,残余压应力,高温疲劳强度极限

来源: 金属热处理 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司技术中心

分类号: V231.95

DOI: 10.13251/j.issn.0254-6051.2019.03.048

页码: 237-241

总页数: 5

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