發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片是發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)熱力循環(huán)的關(guān)鍵零件,在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中,隨著渦輪前溫度的不斷提高,以及受發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室溫度場(chǎng)不均、渦輪葉片材料自身抗高溫能力的限制,葉片自身的冷卻是解決耐高溫問題的關(guān)鍵。目前改善葉片自身冷卻性能的方法是在葉片的葉身一側(cè)加工若干個(gè)冷卻氣膜孔,以實(shí)現(xiàn)氣膜冷卻,降低葉片溫度。
目前,批量加工渦輪葉片氣膜孔的方法多是采用電火花加工,利用放電時(shí)局部瞬間產(chǎn)生的高溫把金屬蝕除下來(lái),在葉片上形成熔融的直徑在0.3-0.6mm之間的氣膜孔,但是這種方法存在的問題是氣膜孔孔壁表面上的合金熔融后再經(jīng)冷卻,會(huì)形成一層不規(guī)則的渣晶粒,也就是常說(shuō)的重熔層,由于重熔層的晶粒不規(guī)則,晶間間隙很大,會(huì)形成不易被肉眼所察覺的微裂紋,葉片的整體機(jī)械性能受此影響,很容易出現(xiàn)葉片疲勞斷裂,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車,帶來(lái)巨大的隱患和經(jīng)濟(jì)損失。
針對(duì)上述問題,目前的解決方法有兩種:
一是通過(guò)電化學(xué)或電解方法將重熔層去除,二是直接向氣膜孔中加入特別配制的腐蝕液,腐蝕掉重熔層,但是由于氣膜孔的直徑只有0.3-0.6mm,重熔層也非常薄,對(duì)孔壁質(zhì)量的檢查也需要破壞性試驗(yàn),致使葉片氣膜孔重熔層的去除質(zhì)量不可控,采用上述方法無(wú)法很好地控制重熔層去除量,反而會(huì)給晶界帶來(lái)腐蝕隱患,過(guò)腐蝕會(huì)傷害到葉片本體,反而起到反作用。
現(xiàn)有技術(shù)中還可以采用液態(tài)磨粒流加工去除葉片氣膜孔重熔層。
采用磨粒流機(jī)械方法去除重熔層,沒有電化或化學(xué)方法去除重熔層帶來(lái)的晶界腐蝕隱患,方法簡(jiǎn)單,無(wú)需增加清除和檢測(cè)腐蝕的工序,保證了葉片的使用可靠性;其次,現(xiàn)有的磨粒流加工方法是通過(guò)控制調(diào)節(jié)磨料磨損程度、磨料容量、工作壓力、磨料型號(hào)、磨削次數(shù)、設(shè)備自然升溫和環(huán)境溫度等參數(shù),以達(dá)到較好的磨削量。
液態(tài)磨粒流是磨粒流工藝的延伸,液態(tài)磨粒流是使用液態(tài)研磨料作為拋光介質(zhì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的磨粒流工藝,有更易操作,更易清洗,效率高的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于工件的兼容性更好,適用范圍也更廣。
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