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深度:航空發動機葉片為何那么難造?

關鍵詞 航空發動機 , 葉片|2016-11-15 10:18:25|來源 中國超硬材料網
摘要 航展現場的“中國心”太行發動機的這個土豪金色還是蠻亮眼滴;換了個顏色頓時高大上了起來!太行發動機研制始于上世紀八十年代末,2005年12月28日完成設計定型...
       航展現場的“中國心”太行發動機的這個土豪金色還是蠻亮眼滴;換了個顏色頓時高大上了起來! 太行發動機研制始于上世紀八十年代末,2005年12月28日完成設計定型審查考核,歷時18年。太行發動機是中國首個具有自主知識產權的高性能、大推力、加力式渦輪風扇發動機,它結束了國產先進渦扇發動機的空白。
       目前能夠研制第三代大推力渦扇發動機的國家,只有美國、俄羅斯和中國。太行發動機的研制成功和公開,向世界證明了中國航空動力行業的整體實力和技術水平,也意味著中國能在關系到國計民生的重大動力領域實現獨立自主。
       航空發動機被喻為“工業皇冠上的明珠”。 而葉片在航空發動機中占據著非常重要的地位,是航空發動機制造中的重中之重,占據了大約40%左右的工作量;也是航空發動機制造的難點,制造要求及技術精度都非常高,體現了發動機制造工藝水平,也極大地影響了發動機的整體性能。此外葉片高速旋轉過程中的葉身所受載荷非常大,為了降低損傷概率,對葉片的材料性能、結構強度、表面質量等要求非常苛刻。熱端部分的葉片,高速旋轉時除了極高的載荷外,還要承受高溫的影響,對葉片的材料、加工工藝提出了極高的要求。
       葉片為何那么難造?從上圖細節可見一斑。為了適應發動機內部的高溫環境,冷卻葉片,每一個葉片都是精密鑄造,內部空心,內腔結構極為復雜。無論是加工也好,設計也好都是巨大的挑戰!!

       經過幾十年的發展,中國航空發動機葉片已經形成了較為完整的體系,基本滿足了中國先進航空發動機研制的需求;在一些新材料(如定向凝固高溫合金、單晶高溫合金、金屬間化合物基高溫合金等)的研制和加工應用上,也逐步跟上了世界先進水平的步伐。
       現在我國航空發動機葉片加工技術的發展既面臨著寶貴契機,也承受著巨大挑戰。理清不同葉片材料的性能及其加工工藝的內在特性,從理論本質和工程技術兩個層面掌握葉片加工的技術內涵,是掌握航空發動機葉片先進加工工藝的關鍵所在。中國航空需要圍繞著新材料、新工藝等重要問題,大力的推動葉片加工工藝的基礎理論和關鍵技術研究體系的建設,這樣將會極大的促進我國航空發動機葉片先進加工技術的跨越發展。
 

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