研究航空发动机叶片等代表零件的关键制造技术

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研究航空发动机叶片等代表零件的关键制造技

术

　　摘要：先进的航空发动机动力设计是体现一个国家军事实力、科技实力以及综合国力的标

志之一。航空发动机的制造是一项系统而又复杂的过程，其中，叶片制造技术是关键所在。叶

片的型面设计与制造水准在很大程度上决定了航空发动机质量的优劣。叶片的曲面设计以及设

计精度直接决定了航空发动机推进效率。为提高航空发动机的性能与推动力，对叶片制造的要

求也就更为严格，论述航空发动机叶片关键制造技术。

　　关键词：航空发动机; 叶片; 关键制造技术; 先进制造技术;

　　 0　引言

近年，我国航空领域发展迅速，在航空工业领域也投入了不少的人力、物力和财力，并且实施

了一系列的开发计划与技术研究。航空发动机质量与效益的提高与叶片关键制造技术可谓是息

息相关，叶片制造技术的优劣可能直接决定航空发动机的性能。因此，提高叶片制造技术，从

而提高发动机的可靠性与推动力，使得整个航空领域取得飞跃式发展。

　　 1　航空发动机叶片分类和作用

“ ”航空发动机是飞机的心脏，它是飞机中最核心的部件。从航空发动机气流通过的顺序依次为

→ → → → →进气道风扇压气机燃气室涡轮尾喷口（图 1）。这几个部件中最重要的就是压气

——机、燃气室和涡轮，而作为其中最为关键且数量最多的零部件叶片，始终是航空发动机最

难加工的部分之一。

图1 航空发动机内部剖视

1.1 航空发动机叶片的分类

发动机叶片按照设计结构进行分类，可以分为燕尾榫头叶片、方榫头叶片、枞树型榫头叶片、

轴类叶片以及销钉型榫头叶片等。一般燕尾榫头叶片和枞树型榫头叶片为转子类叶片；方榫头

叶片和轴类叶片为静子叶片。

发动机叶片按照功能进行分类，可以分为压气机叶片和涡轮叶片。根据其工作状态，压气机叶

片又可以分为压气机转子叶片（工作叶片）和压气机静子叶片（整流叶片），涡轮叶片可以分

为涡轮工作叶片和涡轮导向叶片。进而按照气流温度场还可以分为低压压气机叶片、高压压气

机叶片、高压涡轮叶片和低压涡轮叶片。

叶片按照材料进行分类，有不锈钢叶片、铝合金叶片、钛合金叶片、高温合金叶片、复合材料

叶片等。一般来说，燃气轮机叶片以不锈钢材料为主，航空发动机叶片主要以钛合金和高温合

金为主，部分采用铝合金。

1.2 航空发动机叶片的作用

压气机和涡轮是在发动机的气流通道内实现气流功能转换与改变气流方向的重要零件。因此，

压气机叶片具有一定程度的增压效果，空气进入发动机后，压气机叶片可将空气进行压缩，气

流压力和温度明显升高，以满足燃烧室需求。涡轮叶片则具有膨胀减压的效果，可使燃气的能

量转化为涡轮功。

　　 2　航空发动机叶片制造的材料应用

发动机的性能很大程度上取决于叶片型面的设计和制造水平。其材料必须具备良好的热强性、

抗高温腐蚀能力和高温疲劳性能，并能保证组织稳定性[1]。下面针对航空发动机叶片常用材料

进行详细分析。

2.1 变形高温合金叶片

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标签： #发动机

摘要：

研究航空发动机叶片等代表零件的关键制造技术　　摘要：先进的航空发动机动力设计是体现一个国家军事实力、科技实力以及综合国力的标志之一。航空发动机的制造是一项系统而又复杂的过程，其中，叶片制造技术是关键所在。叶片的型面设计与制造水准在很大程度上决定了航空发动机质量的优劣。叶片的曲面设计以及设计精度直接决定了航空发动机推进效率。为提高航空发动机的性能与推动力，对叶片制造的要求也就更为严格，论述航空发动机叶片关键制造技术。　　关键词：航空发动机;叶片;关键制造技术;先进制造技术;　　0　引言近年，我国航空领域发展迅速，在航空工业领域也投入了不少的人力、物力和财力，并且实施了一系列的开发计划与技术研究。...

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