航空叶片堪称航空发动机的 “心脏瓣膜”,是发动机性能的核心决定因素。
其高效的空气压缩与能量转换功能,为飞机提供强劲推力并大幅提升燃油效率;在极端工况下稳定运行的特性,保障了发动机的可靠运转与飞机的安全飞行;而围绕其展开的材料、制造工艺与设计技术的持续突破,更是驱动着整个航空工业迈向更高性能、更安全可靠的新境界,对现代航空事业的发展起着无可替代的支撑作用。
航空叶片按部件分类
1、涡轮叶片(高温区叶片)
作用
位于发动机的热端部分,分为涡轮工作叶片和涡轮导向叶片。
它们承受着燃烧后高温高压气体的作用,并将部分能量转化为机械能,驱动压气机和风扇,使发动机能够持续稳定地工作。
2、压气机叶片(低温区叶片)
作用
压气机叶片进一步压缩从风扇叶片传来的空气,为燃烧室提供高压气体,提高发动机的燃烧效。
3、风扇叶片(低温区叶片)
作用
位于涡扇发动机的前部,是最先接触到气流的部分。
这些叶片的主要作用是对进入发动机的空气进行初步压缩,并将其分为旁通气流和核心气流,为发动机提供额外的推力。
二、制备目的
通过对叶片进行金相切片,观察其微观组织结构,如晶粒大小、相组成、组织均匀性等,判断材料的热处理状态是否正确,以及是否存在缺陷,如过热、过烧、孔隙裂纹等,从而评估叶片材料的性能和质量。
三、制备方案
1、切割
采用高精度的切割设备AbrasiMet L Pro,利用XY平台和标乐一体式夹具实现快速夹紧和目标位置有角度的切割,同时能够兼顾大、小样品的切割,使用一种夹具即可完成所有位置的切割。
切割片的选择尤为重要,为不同材料选择合适的切割片,将有效减少烧伤和表面变形,从而减少后续研磨和抛光制备过程中的工作量。
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切割过程中要确保样品固定牢固并给予充足的冷却,防止切割面倾斜或出现锯齿状缺陷,且能够有效避免烧伤。
切割完成后,可用酒精或丙酮清洗切割面,去除切割碎屑和冷却液残留。
第一刀序列切割后的效果
切割结果展示
2、镶嵌
热镶嵌料
对于一般的航空叶片材料,如铝合金、碳钢等,可选用酚醛树脂、环氧树脂等热镶嵌料。
这些材料具有较好的硬度和耐磨性,能在后续研磨抛光过程中很好地支撑样品。
冷镶嵌料
对于一些对温度敏感或形状复杂的叶片样品,如含有热敏涂层或内部结构精细的叶片,需要树脂填充进空隙。
此时采用冷镶嵌料更为合适,如EpoxiCure2,它在常温下固化,不会对样品造成热损伤。
3研磨与抛光方案
研磨与抛光方案需要根据叶片的材料单独定制,欢迎您后台留言获取!
4、航空叶片金相图片
镍基高温合金叶片,200x抛光态
DD5叶片 腐蚀态
TiAl增材制造叶片
