鑄造高溫合金葉輪：發(fā)動(dòng)機(jī)中,高溫合金葉輪位于燃燒室和導(dǎo)向器之后,葉片必須工作于高溫腐蝕性燃?xì)猸h(huán)境中,承受高溫腐蝕性氣體的直接沖擊和因此帶來(lái)的極高的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力,容易發(fā)生蠕變斷裂。此外,葉輪工作時(shí),轉(zhuǎn)數(shù)極高,導(dǎo)致部位遭受巨大的機(jī)械應(yīng) 力,容易開(kāi)裂。 早期,葉輪的制造方法是將鍛造盤和鑄造葉片通過(guò)機(jī)械加工然后裝配在一起。這種制造方法周期長(zhǎng),成本高,裝配精度不易保證。為了降低葉輪的制造成本,20世紀(jì)60年代末出現(xiàn)了將葉片和連在一起整體鑄造的技術(shù),當(dāng)時(shí)主要用作地面渦輪增壓器葉輪。隨著鑄造工藝水平的提高,整鑄技術(shù)擴(kuò)大應(yīng)用到航空發(fā)動(dòng)機(jī)上。目前1500kW以下的小型渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛采用軸向和徑向整體鑄造葉輪。這不僅降低了葉輪的制造成本,而且避免了榫頭裝配的應(yīng)力 。隨著鑄造技術(shù)和高溫合金材料 的飛速發(fā)展,人們已經(jīng)可以獲得所期望的特定顯微 組織的整鑄葉輪.
隨著航空科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能不斷日益完善和提高,正朝著高推重比、高推力和低油耗、長(zhǎng)使用壽命的方向發(fā)展。與十年前相比,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的功率提高了25%,推重比達(dá)到(12~15),燃油消耗降低了30%~50%,渦輪進(jìn)口溫度超過(guò)了2000??。做為航空發(fā)動(dòng)機(jī)核心部分的渦輪(工作葉片與渦),它的工作條件是相當(dāng)惡劣,各種發(fā)動(dòng)機(jī)用整體鑄造葉輪,,其渦輪工作葉片同時(shí)承受高溫、燃?xì)飧�蝕、離心力、彎曲應(yīng)力、熱應(yīng)力、振動(dòng)和熱疲勞的作用,因此要求葉片除了應(yīng)具有良好的性、耐腐蝕能力和足夠高的強(qiáng)度外,還應(yīng)具有良好的機(jī)械疲勞、熱疲勞性能以及足夠的塑性和沖擊韌性。而渦部分雖然工作溫度比工作葉片低,但其應(yīng)力條件異常復(fù)雜,輪轂和輻板等各部位所受應(yīng)力、溫度、介質(zhì)作用程度不同,因此對(duì)渦的基本性能要求為:高的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和塑性,足夠的持久、蠕變強(qiáng)度和低循環(huán)疲勞強(qiáng)度,良好的耐蝕性能和組織穩(wěn)定性。基于對(duì)渦輪的工作葉片和渦的不同性能要求,大中型航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪制造方法是將渦和工作葉片分別單獨(dú)制造,然后機(jī)械加工裝配在一起形成渦輪。這種制造方法可以有針對(duì)性的將工作葉片和渦選用不同的合金材料。一般采用GH高溫合金系列和K高溫合金系列精鑄而成。