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摘要
对断裂叶片进行材质和断口等综合分析,确认高压压气机Ⅰ、Ⅱ级叶片断裂的特征和失效模式,明确叶片断裂失效与材料的力学性能等冶金因素无关。结果显示:高压压气机Ⅰ级叶片断裂为疲劳断裂,为首断件和肇事件;Ⅱ级叶盘所有叶片均为大应力作用下的疲劳断裂,为受害件。Ⅰ级叶盘叶片断裂与承受较大的共振应力有关,属于结构设计问题。进一步的分析表明,压气机Ⅰ级叶盘叶片叶型厚度超差,使得K=3激起的一阶弯曲共振转速更靠近慢车转速区域。疲劳断裂叶片在裂纹萌生处存在明显的横向加工痕迹,降低了疲劳性能。叶片表面较明显的加工损伤对Ⅰ级转子叶片断裂起到一定的促进作用。
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单位航空材料检测与评价北京市重点实验室; 中国航发北京航空材料研究院
