简介：航空发动机高压涡轮工作叶片阻尼叶冠表面堆焊耐磨层后，发现焊接热影响区存在延迟裂纹。通过基体材料成分分析、金相观察、扫描电镜分析等手段分析裂纹原因，结果表明：裂纹为焊接及縻削残余应力与时效组织应力叠加导致应变集中产生的应变-时效裂纹。通过增加焊前预热、焊后缓冷、焊后试即退火、控制叶片脐削进刀量等措施有效降低裂纹故障率。冷热循环试验表明在正常工作过程中叶片裂纹扩展速率缓慢，一般不会形成封闭裂纹；叶冠边缘处裂纹有向叶冠外侧扩展倾向，可能造成掉块，影响飞行安全。

简介：某TiAl合金增压器涡轮在超速试验转速达8.6×104r/min时发生断裂失效。通过对失效的TiAl合金增压涡轮及涡轮叶片断口进行宏、微观观察及分析,以确定其失效原因。结果表明：涡轮和涡轮叶片断口的断裂特征主要由沿层断裂及穿层断裂组成;涡轮断裂是从增压器涡轮和涡轮轴颈相连接的圆弧过渡区域处的铸造疏松起源并发生断裂;涡轮断裂失效与层取向、铸造缺陷、圆弧过渡及离心力有关。

简介：发动机在进行试车时发现Ⅰ级涡轮叶片在进气边出现裂纹。涡轮叶片材质为K465铸造高温合金,截至裂纹发现时,发动机累计工作时间为145h。通过外观观察、断口观察、金相检查和温度热模拟试验等手段,分析了叶片裂纹的性质和原因。结果表明：Ⅰ级涡轮叶片裂纹性质为疲劳裂纹;叶片出现裂纹的原因是榫头型芯未脱除干净,榫头冷却通道堵塞,叶片超温造成组织和性能弱化,导致叶片在高温区萌生裂纹,提前失效;根据热模拟试验结果可以判断,叶片裂纹处承受温度在1260℃以上。

简介：某燃气轮机涡轮系统用连接螺栓，试车分解检查时发现多件断裂。采用断口宏微观观察，金相组织分析，能谱分析，故障模拟验证试验等方法，对螺栓的断裂原因进行了综合分析。结果表明：失效螺栓属于沿晶脆性断裂；螺栓装配过程中使用的高温丝扣脂中的低熔点元素Pb，在一定的拉应力、温度作用下，引起晶界腐蚀损伤是导致螺栓断裂的主要腺岗。该研究结果对此类螺栓的使用和故障预防可提供借鉴。

简介：发动机在工作过程中突然停车，检查发现低压涡轮转子叶片全部损伤，高压涡轮叶片均齐根折断。通过对高低压涡轮叶片断口特征进行宏观检查分析，确定了首断件及其断裂性质为疲劳断裂；对首断件叶片断口进行显微分析，研究了断裂特征和疲劳扩展情况；断裂的原因为叶片上下缘板总间隙在使用过程中变大，阻尼效果变差，叶片异常振动，离心应力叠加振动应力，致使叶片在工作过程中断裂。

简介：某发动机试车后，检查发现一片高压涡轮导向叶片排气边掉块。应用扫描电镜、光学显微镜等，对掉块叶片断口及其金相组织进行了系统地分析与检验。结果表明，该叶片掉块性质为烧蚀掉块，烧蚀掉块的原因是叶片排气边局部出现瞬时高温。

简介：发动机地面起动时高压涡轮转子卡滞，通过对该发动机卡滞物及正面环喷管断口的失效分析认为，卡滞原因是由于正面环喷管平面与正面环的球面组合时有不同程度的间隙，在间隙大的部位采用搭桥焊接，焊点细腰部位产生横向收缩裂纹，在校正喷管角度时应力过大，裂纹扩展直至断裂，在工作过程中当3个焊点全部断裂时，正面环喷管脱落并卡滞在高压涡轮工作叶片之间，导致转子卡滞。通过改进焊接工艺，取消校正工艺，加强焊后检查，能有效预防正面环喷管脱落而导致的高压转子卡滞故障。

简介：某航空发动机涡轮Ⅱ级叶片在役其间发生断裂。通过断口宏微观观察、金相组织检查、化学成分及硬度检测等手段确定了叶片断裂性质和原因。结果表明：涡轮Ⅱ级叶片断裂性质为振动疲劳。工作应力、热虚力、制造质量、外物损伤、环境损伤都将促进此类故障发生。根据上述结论及影响因素，提出了一系列在修理和使用过程中应采取的控制措施，取得了较好的成效。

简介：基于有限元软件ABAQUS和三维裂纹扩展分析软件Franc3D,对涡轮盘中心孔三维疲劳裂纹扩展进行研究分析。首先,对平板试样表面裂纹进行裂纹扩展模拟计算研究,对比手册中Gross/Brown理论模型验证裂纹扩展应力强度因子数值模拟的准确性;其次,针对涡扇发动机涡轮盘结构,对轮盘不同外缘等效应力、转速情况的应力强度因子以及考虑初始缺陷的三维疲劳裂纹扩展寿命进行计算;最后,讨论发动机载荷差异对应力强度因子和裂纹扩展寿命影响规律。结果表明：在相同裂纹长度时,应力强度因子随着轮盘外缘等效应力和转速增加而增大,载荷越大疲劳寿命则越短,且裂纹越长,影响越大。为工程上三维裂纹扩展计算以及寿命评估提供参考。

简介：涡轮叶片在X射线无损检测时，X射线底片上存在黑白线显示。运用视频显微镜、光学显微镜对叶片黑白线显示部位的表面形貌和显微组织进行了观察分析。结果表明，黑白线显示是由于陶瓷型芯表面错位或微裂纹，使得叶片内腔表面存在具有一定高差的台阶。而陶瓷型芯表面形成错位或微裂纹主要与型芯表面质量和材料高温强度有关。通过控制陶瓷型芯材料纯度和粒度，选择合适的工业氧化铝填料以及加强压芯工艺参数和修芯工艺过程控制，提高型芯表面质量和高温强度，可明显减少甚至消除X射线黑白线显示。

简介：船用柴油机曲轴推力盘在运行过程中推力面产生大量放射状裂纹，在随后修补裂纹过程中发生开裂失效。采用宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相组织观察、透射电镜实验分析和断口扫描电镜分析等方法对断裂的推力盘进行了分析。结果表明：修补工作未完全消除的陈旧性裂纹，是推力盘产生崩裂的裂纹源；推力盘低温冲击韧性较低，脆性大，修补过程采用的感应加热方式引起了难以消除的的热应力，最终造成推动盘开裂。

简介：发动机低压Ⅰ级涡轮叶片榫头R处根部发生断裂。经宏微观检查、跨棒距测量、榫头应力计算及模拟疲劳试验分析,对叶片断裂性质及原因进行综合分析,结果表明:叶片断裂性质为多源线性疲劳断裂;渗铝工艺中,由于榫头防护不妥,榫头被渗铝层污染,榫头跨棒距超差,降低了叶片抗疲劳性能,最终导致叶片发生疲劳断裂失效。对渗铝层厚度在0.03mm以内且跨棒距合格的叶片,通过对叶片榫头严格监控,增加跨棒距测量,渗铝层工艺采用严格的防护手段保护,可有效避免类似故障。

简介：通过对试车后榫齿出现荧光显示的一级工作叶片进行宏、微观分析,对缺陷打开的“断口”进行形貌观察、背散射和能谱分析,检查叶片组织,分析榫齿荧光显示缺陷性质和产生的原因。结果表明:K4125合金涡轮叶片在试车后榫齿出现荧光显示,是由于榫齿处存在富Hf氧化物夹杂,工作后沿界面张开,形成开口性裂纹;富Hf氧化物夹杂是由于合金在熔炼过程中发生了模壳反应,产生了片状HfO2夹杂。通过控制合金中Hf的含量、熔炼过程中的真空度,加强熔炼坩埚内残留熔渣清理和加强搅拌、扒渣等手段,可有效预防此类夹杂的产生。

简介：在内部流场气-热耦合数值模拟的基础上，研究了某涡轮导向器叶片烧蚀故障的原因。研究结果表明，叶片前缘和后缘易出现高温区，尾缘上下端壁处有较大的温度梯度，是叶片容易烧蚀的位置；喷嘴积碳、燃油品质不良以及气流结构变化等均易使燃烧室出现温度分布不均，导致导向器叶片出现局部烧蚀；使用中应加强导向器叶片前缘和尾缘的检查，并严格控制暖机和冷机时间，防止发动机超温。

简介：某发动机高压Ⅱ级涡轮盘封严篦齿在试车后的分解检查中发现有裂纹显示。本文对裂纹分布、形貌及断口特征进行了观察．对封严篦齿的硬度和金相组织进行了检测，分析了裂纹性质和形成原因。结果表明，封严篦齿上的裂纹为热疲劳裂纹，裂纹的形成主要与第三封严篦齿附近的温度场有关。

简介：压气机风扇部件试验件试验过程中叶盘破裂失效。本研究通过断口宏微观观察、金相组织检查、力学性能测试、疲劳模拟试验及改进措施验证,确定了叶盘的失效性质和原因。结果表明：叶片为高周疲劳断裂,为肇事件,鼓筒、盘体均为过载断裂;断裂叶片表面存在横向加工刀痕、材料组织状态不良、断裂韧度低是导致叶片发生高周疲劳断裂的原因。通过采取改善叶盘锻件毛坯的力学性能、严格控制零件表面质量,有效预防了叶盘发生破裂失效。

简介：发动机风扇转子叶片叶身中部区域过早产生一条裂纹。通过对故障叶片进行外观检查、断口分析、表面检查、材质分析等试验手段,确定了故障叶片裂纹性质及开裂机理。结果表明：故障风扇转子叶片裂纹为起源于叶身中部叶背侧亚表面的高周疲劳裂纹;裂纹疲劳源区附近基体组织不均匀,且存在较多的长条状初生α相,降低了叶片的疲劳性能,是导致该叶片叶身中部过早开裂的主要影响因素。改进措施为控制锻造温度并保证毛坯变形量,避免长条状初生α相的形成。

简介：航空发动机在地面试车过程中,出现低压压气机三级盘裂纹故障。通过对故障件进行尺寸复测、性能测试、组织分析和断口观察,分析故障性质和原因。结果发现：断口为多源疲劳断裂,裂纹起始于三级盘排气侧辐板与轴颈转接R表面,向进气边方向扩展,扩展区疲劳条带细密,具有高周疲劳的特征。源区未见明显的冶金缺陷,但裂纹在宏观上与加工接刀痕迹吻合。分析认为故障盘疲劳裂纹的产生与使用过程中特定条件下的振动有关。三级盘辐板与轴颈转接处转接R尺寸偏小,转接不圆滑,存在应力集中,促进裂纹的产生。

简介：对GH4169合金涡轮盘锻件进行模拟研究，利用有限元模拟软件结合二次开发对热变形后的涡轮盘的锻后温度及应变的分布规律进行模拟预测。同时，对热变形后盘件进行不同冷却速率的显微组织模拟预测研究。结果显示：该热变形计算流程方法可行，可以实现不同冷却速率下显微组织的模拟；显示热变形后的涡轮盘经过水冷、油冷和空冷等冷却，冷却速率越快晶粒越细小，而再结晶分数越少。该结果对实际GH4169合金涡轮盘锻造热加工可提供指导。