压气机叶片的锻造,压气机叶片为什么做成扭转的

首页 > 机动车 > 作者:YD1662023-12-03 13:40:43

接上文

60年代,苏联成功解决了制造航空发动机导向叶片和涡轮叶片的精铸工艺问题,研制出制造浇铸液体金属用熔模和耐热铸型的材料。ЖС6К铸造合金1956年投入批量生产,热强性水平虽然没有超过世界水平,不过含钴量只有其他国家的1/2到1/3,在975度条件下40小时强度达到20公斤/平方毫米。而此后1970年和1975年研制的ЖС6У和ЖС6Ф铸造合金,在975度条件下40小时强度分别达到23和24公斤/平方毫米,各种性能均达到了世界最高水平。精铸方法得到了进一步完善,这为制造喷气发动机空心冷却导向叶片和涡轮工作叶片提供了可能,使涡轮叶片能在高于1500度燃气流温度下可靠工作,因而显著提高了发动机单位推力。

70年代苏联研究出新的定向结晶铸造方法和制造单晶叶片的方法,提高了热强合金的工作可靠性和使用寿命。用这些方法制造的零件(如叶片)与等轴晶粒的零件相比,持久强度提高2-3倍。

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1967年11月7日参加十月革命50年的米亚西舍夫ЗМД型轰炸机

当时建立的铸造流水线,从投入定尺寸毛坯到生产出定向结晶叶片成品的全部热加工工序都是自动化的,保证了批生产叶片质量高度稳定,成品合格率达到80-90%。

在解决优质涡轮叶片问题上的一个极其重要的方向是研制塑性热强合金。70年代研制成功并在发动机中获得使用高合金度热强合金有ЭИ929、ЭИ867、ЭП57、ЭП109、ЭП220、ЭП238、ЖС6КП和ЖС6УД等。为了提高工艺塑性,在这些合金成分中加入了10-16%的钴。

当然,苏联在研制涡轮盘用热强合金的也面临了不少困难。1950年在К.И.捷列霍夫领导下研制出ЗИ481号钢在苏联的发动机中获得广泛应用,性能超过其他国家同类钢。制造燃气涡轮发动机涡轮盘用的,不含钴热强合金ЗИ698,以及在这不久前为上述用途研制的ЭП742 (ХН62БМКТЮ)和ЭП741等新合金均具有很高性能。1950年研制的ЭИ481在650度100小时强度35公斤/平方毫米,在750度100小时强度22公斤/平方毫米;1960年研制的ЗИ698在650度100小时强度100公斤/平方毫米,在750度100小时强度65公斤/平方毫米;1971年的ЗП741在650度100小时强度74公斤/平方毫米,在750度100小时强度43公斤/平方毫米;1975年的ВИС122在650度100小时强度110公斤/平方毫米,在750度100小时强度70公斤/平方毫米。

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米格-25РБ侦察机

为了解决热强合金试制问题,“电炉钢”厂和“镰刀斧头”厂作出了很大贡献。这两个工厂在60年代就掌握了热强合金棒材、模压件和板材的熔炼和加工工艺流程。

要增加发动机的使用寿命,就需要提高合金的热强性,以减少叶片在高温下长期工作过程中被氧化。为此,制定了一套可显著提高热稳定性高的热强合金渗铝工艺。ЖС6К合金叶片的热稳定性提高了5倍,ЗИ867合金热稳定性增加一倍。

70年代中期开始,由全苏航空材料研究院在苏联和全世界范围内首先研制成功的高性能等离子喷镀用于实际生产。

飞机飞行速度日益增长和要求飞机在各种气象条件都能飞行的要求,对工艺性好的高强度不锈钢提出了更高的要求。40年代末期,在М.Ф.阿列克谢延科领导下研制成功马氏体高强度耐腐蚀热稳不锈钢及过渡级低碳钢。1955年的Х18НТ强度60公斤/平方毫米,1960年的СН-2А(Х16Н6)强度120公斤/平方毫米,1970年的ВНС-5(ЗП10Ш)强度130公斤/平方毫米。

链接-阿列克谢延科

全名米哈伊尔-费多洛维奇-阿列克谢延科(Михаил Федорович Алексеенко)

1905年出生,1931年毕业于基辅理工学院,1932年开始在全苏航空材料研究院工作,1974年获得苏联国家奖金,1983年去世。先后获得1枚十月革命勋章、1枚红星勋章和1枚劳动红旗勋章。

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阿列克谢延科

采用最新熔炼法炼制的СН2、СН2А、СН3、ВНС2、ВНС4和ВНС5号钢用于制造蒙皮、飞行器内部构建和承力结构的受力零件。此后,还研制出强度达到180公斤/平方毫米的30ХГСНА号钢,广泛用于承力结构,它与铬锰硅钢区别在于塑性较高。之后,还研制出强度达到200公斤/平方毫米的ЭИ643号钢,用作起落架支柱和零件。全苏航空材料研究院科研人员与锻造冶金厂和伏尔加格勒“红十月”冶金厂工程师们一起用直接还原法制造成功强度为220公斤/平方毫米 КВК42号钢。70年代末期,又研制成功和使用强度240公斤/平方毫米的ВКС240号钢。

全苏航空材料研究院从事的研究工作有:对材料的机械性能及其在冲击和重复交变在和作用下的性状研究,成分、组织和物理化学因素对合金机械性能影响的基本规律确定等。

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