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深度:航空发动机叶片为何那么难造?

关键词 航空发动机 , 叶片|2016-11-14 12:59:59|金属加工|来源 新浪军事
摘要 航展现场的“中国心”太行发动机的这个土豪金色还是蛮亮眼滴;换了个颜色顿时高大上了起来!太行发动机研制始于上世纪八十年代末,2005年12月28日完成设计定型审查考核,历时18年。太...
       航展现场的“中国心”太行发动机的这个土豪金色还是蛮亮眼滴;换了个颜色顿时高大上了起来! 太行发动机研制始于上世纪八十年代末,2005年12月28日完成设计定型审查考核,历时18年。太行发动机是中国首个具有自主知识产权的高性能、大推力、加力式涡轮风扇发动机,它结束了国产先进涡扇发动机的空白。

       目前能够研制第三代大推力涡扇发动机的国家,只有美国、俄罗斯和中国。太行发动机的研制成功和公开,向世界证明了中国航空动力行业的整体实力和技术水平,也意味着中国能在关系到国计民生的重大动力领域实现独立自主。

       航空发动机被喻为“工业皇冠上的明珠”。 而叶片在航空发动机中占据着非常重要的地位,是航空发动机制造中的重中之重,占据了大约40%左右的工作量;也是航空发动机制造的难点,制造要求及技术精度都非常高,体现了发动机制造工艺水平,也极大地影响了发动机的整体性能。此外叶片高速旋转过程中的叶身所受载荷非常大,为了降低损伤概率,对叶片的材料性能、结构强度、表面质量等要求非常苛刻。热端部分的叶片,高速旋转时除了极高的载荷外,还要承受高温的影响,对叶片的材料、加工工艺提出了极高的要求。

       叶片为何那么难造?从上图细节可见一斑。为了适应发动机内部的高温环境,冷却叶片,每一个叶片都是精密铸造,内部空心,内腔结构极为复杂。无论是加工也好,设计也好都是巨大的挑战!!


       经过几十年的发展,中国航空发动机叶片已经形成了较为完整的体系,基本满足了中国先进航空发动机研制的需求;在一些新材料(如定向凝固高温合金、单晶高温合金、金属间化合物基高温合金等)的研制和加工应用上,也逐步跟上了世界先进水平的步伐。

       现在我国航空发动机叶片加工技术的发展既面临着宝贵契机,也承受着巨大挑战。理清不同叶片材料的性能及其加工工艺的内在特性,从理论本质和工程技术两个层面掌握叶片加工的技术内涵,是掌握航空发动机叶片先进加工工艺的关键所在。中国航空需要围绕着新材料、新工艺等重要问题,大力的推动叶片加工工艺的基础理论和关键技术研究体系的建设,这样将会极大的促进我国航空发动机叶片先进加工技术的跨越发展。
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