Fracture reasons of three stage rotor blade of engine compressor
摘 要
某发动机压气机三级转子叶片发生断裂,采用宏观观察、化学成分分析、扫描电镜和能谱分析、金相检验、硬度测试等方法,并结合叶片振动模态分析,对其断裂原因进行分析。结果表明:叶片的断裂性质为疲劳断裂,疲劳起源于叶片叶盆面距离进气边约0.8 mm的腐蚀坑处;腐蚀坑降低了叶片的抗疲劳能力,是叶片发生疲劳断裂的主要原因;叶片在工作转速范围内存在11阶共振,引起叶片疲劳裂纹的萌生和扩展。
Abstract
The blade of compressor three stage rotor of an engine fractured. The fracture reasons were analyzed by means of macroscopic observation, chemical composition analysis, scanning electron microscope and energy spectrum analysis, metallographic examination, hardness test and blade vibration modal analysis. The results show that the fracture property of the blade was fatigue fracture, and the fatigue originated from the corrosion pit about 0. 8 mm from the inlet side of the vane concave surface. Corrosion pits reduced the fatigue resistance of blades, which was the main reason for fatigue fracture of blades. The blade had 11 order resonance in the working speed range, which caused the initiation and propagation of fatigue cracks in the blade.
中图分类号 TB303 TG115.2 DOI 10.11973/lhjy-wl202302017
所属栏目 质量控制与失效分析
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收稿日期 2022/4/24
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备注田浩(1986-),男,博士,工程师,主要从事航空装备失效分析和材料研究工作,tianhao86@yeah.net
引用该论文: TIAN Hao,LI Quan,FU Guoru,CHEN Rong,LIU Guoliang. Fracture reasons of three stage rotor blade of engine compressor[J]. Physical Testing and Chemical Analysis part A:Physical Testing, 2023, 59(2): 63~66
田浩,李权,傅国如,陈荣,刘国良. 某发动机压气机三级转子叶片断裂原因[J]. 理化检验-物理分册, 2023, 59(2): 63~66
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参考文献
【1】刘庆瑔.航空发动机叶片制造技术及失效分析[M].北京:航空工业出版社,2011.
【2】陶春虎.航空发动机转动部件的失效与预防[M].北京:国防工业出版社,2000.
【3】傅国如,禹泽民,王洪伟.航空涡喷发动机压气机转子叶片常见失效模式的特点与规律[J].失效分析与预防,2006,1(1):18-24.
【4】孙智君,刘荣,刘国良.压气机转子叶片掉块断裂分析[J].理化检验(物理分册),2016,52(12):878-883.
【5】何玉怀,刘昌奎,张兵.TC11钛合金转子叶片断裂分析[J].中国有色金属学报,2010,20(增刊1):365-368.
【6】高志坤,胡霖,张开阔,等.某高压压气机第4级转子叶片断裂分析[J].航空发动机,2019,45(6):85-89.
【7】李炯辉.金属材料金相图谱[M].北京:机械工业出版社,2006.
【8】丁平,黄燕晓.基于ANSYS的飞机发动机压气机叶片模态分析[J].中国民航飞行学院学报,2010,21(4):23-26.
【9】曲文浩.航空发动机压气机叶片的静力学及模态分析[D].沈阳:东北大学,2012.
【10】张栋.失效分析[M].北京:国防工业出版社,2004.
【11】李钊.发动机压气机叶片断裂故障分析[J].失效分析与预防,2017,12(2):112-115.
【2】陶春虎.航空发动机转动部件的失效与预防[M].北京:国防工业出版社,2000.
【3】傅国如,禹泽民,王洪伟.航空涡喷发动机压气机转子叶片常见失效模式的特点与规律[J].失效分析与预防,2006,1(1):18-24.
【4】孙智君,刘荣,刘国良.压气机转子叶片掉块断裂分析[J].理化检验(物理分册),2016,52(12):878-883.
【5】何玉怀,刘昌奎,张兵.TC11钛合金转子叶片断裂分析[J].中国有色金属学报,2010,20(增刊1):365-368.
【6】高志坤,胡霖,张开阔,等.某高压压气机第4级转子叶片断裂分析[J].航空发动机,2019,45(6):85-89.
【7】李炯辉.金属材料金相图谱[M].北京:机械工业出版社,2006.
【8】丁平,黄燕晓.基于ANSYS的飞机发动机压气机叶片模态分析[J].中国民航飞行学院学报,2010,21(4):23-26.
【9】曲文浩.航空发动机压气机叶片的静力学及模态分析[D].沈阳:东北大学,2012.
【10】张栋.失效分析[M].北京:国防工业出版社,2004.
【11】李钊.发动机压气机叶片断裂故障分析[J].失效分析与预防,2017,12(2):112-115.
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