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鑄造高溫合金葉輪：發(fā)動機中,高溫合金葉輪位于燃燒室和導(dǎo)向器之后,葉片必須工作于高溫腐蝕性燃氣環(huán)境中,承受高溫腐蝕性氣體的直接沖擊和因此帶來的極高的熱應(yīng)力和機械應(yīng)力,容易發(fā)生蠕變斷裂。此外,葉輪工作時,轉(zhuǎn)數(shù)極高,導(dǎo)致輪盤部位遭受巨大的機械應(yīng) 力,輪盤容易開裂。 早期,葉輪的制造方法是將鍛造盤和鑄造葉片通過機械加工然后裝配在一起。這種制造方法周期長,成本高,裝配精度不易保證。為了降低葉輪的制造成本,20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)了將葉片和輪盤連在一起整體鑄造的技術(shù),當(dāng)時主要用作地面渦輪增壓器葉輪。隨著鑄造工藝水平的提高,整鑄技術(shù)擴大應(yīng)用到航空發(fā)動機上。目前1500kW以下的小型渦軸發(fā)動機廣泛采用軸向和徑向整體鑄造葉輪。這不僅降低了葉輪的制造成本,而且避免了榫頭裝配的應(yīng)力 。隨著鑄造技術(shù)和高溫合金材料 的飛速發(fā)展,人們已經(jīng)可以獲得所期望的特定顯微 組織的整鑄葉輪.
隨著航空科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展,航空發(fā)動機的性能不斷日益完善和提高,正朝著高推重比、高推力和低油耗、長使用壽命的方向發(fā)展。與十年前相比,航空發(fā)動機的功率提高了25%,推重比達到(12~15),燃油消耗降低了30%~50%,渦輪進口溫度超過了2000??。做為航空發(fā)動機核心部分的渦輪(工作葉片與渦輪盤),它的工作條件是相當(dāng)惡劣,各種發(fā)動機用整體鑄造葉輪,,其渦輪工作葉片同時承受高溫、燃氣腐蝕、離心力、彎曲應(yīng)力、熱應(yīng)力、振動和熱疲勞的作用,因此要求葉片除了應(yīng)具有良好的抗氧化性、耐腐蝕能力和足夠高的強度外,還應(yīng)具有良好的機械疲勞、熱疲勞性能以及足夠的塑性和沖擊韌性。而渦輪盤部分雖然工作溫度比工作葉片低,但其應(yīng)力條件異常復(fù)雜,輪轂和輻板等各部位所受應(yīng)力、溫度、介質(zhì)作用程度不同,因此對渦輪盤的基本性能要求為:高的屈服強度、抗拉強度和塑性,足夠的持久、蠕變強度和低循環(huán)疲勞強度,良好的耐蝕性能和組織穩(wěn)定性?；趯u輪的工作葉片和渦輪盤的不同性能要求,大中型航空發(fā)動機的渦輪制造方法是將渦輪盤和工作葉片分別單獨制造,然后機械加工裝配在一起形成渦輪。這種制造方法可以有針對性的將工作葉片和渦輪盤選用不同的合金材料。一般采用GH高溫合金系列和K高溫合金系列精鑄而成。