航空发动机涡轮叶片冷却气膜孔加工技术.pdf

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1、DALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY工酲颀士莩位文航空发动机涡轮叶片冷却气膜孔加工技术工程领域腿工胃作者姓名碑指忌教丨而髙航教授王德新研究员级高工答辩日期年月专业学位硕士学位论文航空发动机涡轮叶片冷却气膜孔加工技术作者姓名：尹大鹏工程领域：机械工程学号：指导教师：高航教授王德新研究员级高工兀成曰期：年月大達理工大嗲大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外本论文不包含其他个人或集体已经发表的

2、研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：航空发动机涡轮叶片冷却气膜孔加工技术作者签名：斧日期：丨》年月日大连理工大学专业学位硕士学位论文摘要飞机的心脏一航空发动机，决定着飞机的性能。其中最要指标就是它的推重比，推重比的大小直接决定战斗机的性能，航空发动机的发展影响着飞机的发展。随着对燃气涡轮发动机推重比要求的增加，其中最关键的就是提高热效率，这对材料的高温性能提出了很高的要求。

3、有效的解决方案就是采用冷却保护技术，降低材料的局部温度，使同一种材料可使用在更高温度的工作环境中。涡轮前的燃气温度已经由一代机的提升到以上，进口温度的增加对材料是一个严峻的考验。作为航空发动机的“心脏”涡轮叶片是决定着发动机性能的关键部件之一。气膜冷却是一种非常有效的降温手段。本文主要研究了涡轮叶片冷却气膜孔加工技术。并着重分析了高压涡轮叶片气膜孔加工过程中加工参数的选择以及如何去除电火花打孔后产生的重熔层。在对气膜孔的形状尺寸等特点和设备情况综合考虑后，确定了釆用电火花高速打孔加工技术。改造了公司原有的数控八轴高速电火

4、花打孔机床，提升了、轴的定位精度、重复定位精度、反向间隙。在点火花打孔实验中釆用正交试验对电火花打孔四个主要加工参数加工电流、脉冲宽度、脉冲间隔、伺服进给速度来分析。根据试验数据固化了加工小孔的最佳工艺参数。在对电火花打孔后产生的重熔层进行去除试验中。着重分析了重熔层对产品质量的危害，介绍了去除重熔层的技术途径。根据叶片的结构特点，结合高温合金的难加工特性，选择挤压磨粒流加工工艺试验。通过对磨粒流去除重溶层的加工特点分析，确定釆用孔径增加量作为标准来检验重溶层去除情况。经过大量的试验数据得到孔磨粒流孔径增加量时，所有孔均

5、未发现微裂纹；￠孔磨粒流孔径增加量时，所有孔径重溶层均被去除，进、出口有一定的圆角。满足了设计图的需要。本文的研究结果已经应用于实际生产中，对比以往的气膜孔加工质量有较大幅度提升，提高了叶片的制造水平。并在同类叶片的气膜孔加工中推广。为航空发动机涡轮叶片制造提供了理论和技术支持。关键词：涡轮叶片；气膜孔；磨粒流；重熔层；微裂纹航中发动机泥轮；丨冷却脱孔加：技术，￠大连理工大学专业学位硕士学位论文：航空发动机涡轮叶片冷却气膜孔加工技术目录绪论航空发动机的发展概述航空涡轮叶片制造技术现状微小孔加工技术概述本文主要研究内容电火

6、花加工冷却气膜孔的试验研究气膜孔的加工方法的选择加工设备的改造原有电火花加工设备概况设备改造方案冷却气膜孔的电火花加工试验电火花加工工艺试验方案电火花打孔试验准备正交法工艺试验设计正交试验结果分析正交试验最优方案结果正交试验加工后小孔溶层厚度的检测与分析小结电火花加工重熔层产生的机理的分析重擦层的试验观测及其形成原理影响重熔层深度的因素及其消减途径重熔层对产品质量的危害影响重熔层深度的因素去除重熔层的技术途径挤压磨粒流技术消减气膜孔重懷层的研究挤压磨粒流加工原理挤压磨粒流加工工艺试验试验条件及方案磨粒流加工孔径测量及堵孔

7、方法大连理工大学专业学位硕士学位论文磨粒流加工对孔径增加的试验分析磨粒流加工消减重熔层的效果分析参考文献大连理工大学学位论文版权使用授权书大连理工大学专业学位硕士学位论文绪论航空发动机的发展概述目前主流的航空发动机是将燃料燃烧后产生的能量转化为机械能，机械能产生的作用力为飞机等航空器供应飞行所需的动力。航空发动机的发展经历了次大变革，使发动机的性能得到大幅度提高，油耗降低，发动机的适应性、可靠性、维修性、耐久性等方面也得到明显提升。最早出现的是活塞式航空发动机，推重比，工作原理与现在的汽车发动机一样，是活塞做往复运动带动

8、曲轴转动。自年到第二次世界大战，所有飞机的动力来源都是采用活塞式航空发动机。年代中期，随着祸轮发动机的发展成熟，祸轮发动机逐步取代了活塞式发动机，广泛应用在军用飞机和大型民用机上。小功率活塞式航空发动机对比燃气祸轮发动机上经济性能好一些，在一些轻型低速飞机上还在使用。祸轮螺旋桨发动机简称祸桨发动机。它的原理是燃料混合