叶片数控加工关键技术的研究

介绍叶片的结构特点,分析叶片数控加工的关键技术,包括叶片的造型技术、叶片的加工工艺与刀路轨迹规划、叶片刀具轨迹计算、叶片加工变形控制等.同时介绍叶片加工时刀具的选择,四坐标端铣刀和球头刀的刀位计算.     

叶片安装误差对辊轧精度影响研究

为了弄清叶片安装误差对辊轧精度的影响,采用有限元法研究了叶片关键节点的金属流动特性及对叶片辊轧精度的影响;建立了刚性模具与多段线性弹塑性叶片毛坯侵蚀模型,对叶片辊轧过程进行了模拟;结合叶片辊轧误差位置,确定叶片关键截面。通过对比金属流动特性,研究了三种安装误差造成的叶片截面内关键节点的流变误差。结果表明:安装误差对叶片横向精度影响较小,对纵向精度影响较大;通过调整叶片安装精度可提高叶片辊轧合格率。     

新乡火电厂2~#机(31—50—2)末级整道叶片的焊接修复

近年来,汽轮机叶片的检修工作在焊补裂纹的基础上,进一步采用了焊接方法修复断裂叶片,并且从少数叶片的对接焊发展为整道叶片的对接焊。由焊接70mm的叶片发展到焊接210mm的叶片。采用此法,既节省了新叶片和大量费用,又大大缩短了工期。     

某发动机高压二级涡轮叶片断裂失效分析

某发动机在试车时高压二级涡轮叶片全部断裂.本文对叶片断口特征、高压二级涡轮外环内壁的损伤情况进行了观察,对叶片的显微组织进行了检查,分析了断裂性质和形成原因.结果表明,高压二级涡轮叶片的断裂为过载断裂,叶片的断裂与材质或加工无关.叶片的断裂是由于叶片与涡轮外环发生了严重摩擦所致.导致叶片与外环发生严重摩擦的原因可能是叶片承受了短时超温,导致叶片发生高温伸长.同时,短时超温导致的叶片高温强度下降对断裂也起到了一定的促进作用.     

发动机Ⅰ级压气机转子叶片断裂分析

本文分析了某型发动机Ⅰ级压气机转子叶片断裂故障.叶片为低周疲劳断裂.叶片颤振裕度不大,在工作转速范围内产生颤振导致叶片承受较大的动应力是其疲劳断裂的主要原因.叶片表面的腐蚀坑是其疲劳断裂的另一促进因素.通过改用低展弦比的叶片,并增加叶片调频措施,提高了叶片的颤振裕度,避免了Ⅰ级压气机转子叶片的颤振疲劳断裂.     

两种低铬铸铁拋丸机叶片的失效分析与对比

本文对具有不同使用寿命的两种低铬铸铁抛丸机叶片(常用叶片和试制叶片),进行了失效分析及磨面形貌观察。失效分析表明:常用叶片既有正常失效,又有早期失效;试制叶片却没有发生早期失效;造成早期失效的主要原因是常用叶片内部有铸造缺陷。正常失效的叶片磨面形貌观察表明:常用叶片磨面受弹丸的切削作用和冲击作用而造成的切削痕迹、裂纹和剥落坑比试制叶片严重的多,因而其耐磨性比试制叶片低;磨面形貌差异的原因是由于这两种叶片的共晶碳化物形态和分布的特征不同以及叶片的硬度不同而造成的。     

关于阶梯结构叶片的改进

1 现行阶梯结构叶片的工作情况 双作用叶片泵工作压力的提高主要受到定子内表面与叶片之间的磨损限制,由于叶片根部通过油腔,当叶片处于吸油区时,叶片顶部受到吸油腔的压力、叶片根部受到压油腔的压力,这样叶片顶部和根部之间形成了很大的压力差,使叶片作用在定子内表面磨损严重,因此,一般工作压力不超过7MPa,为了增大工作压力,把叶片加工成     

大型风能发电机组叶片反求再设计

叶片的外形设计和翼型的选择等都能影响风机性能和产能效率。提出一种大型风能发电机组叶片反求再设计的原理和方法,通过对大型风能发电机组叶片反求测量、大型风能发电机组叶片逆向CAD建模,寻找几何特征,探索制约叶片形状的基本因素,确定叶片截面参数计算公式,利用所开发的叶片翼型自动生成系统,完成了叶片的再设计,并得到了实际应用。     

铝熔体搅拌过程中桨叶磨损因素分析

磨损是铝熔体搅拌叶片失效的一个主要原因,故对叶片进行磨损分析具有重要意义。为了研究流体环境和搅拌工艺参数对叶片磨损性能的影响,基于流固耦合分析方法,应用FLUENT与ANSYS Workbench对搅拌叶片进行数值模拟分析,得到搅拌叶片在搅拌过程中所受的剪切应力分布和等效应力分布,从而判断叶片的磨损情况。并运用专业的疲劳分析模块Fatigue tools对叶片进行了疲劳寿命分析。结果表明:随搅拌速度的增大,叶片表面冲蚀磨损加剧;随温度的升高,叶片表面冲蚀磨损程度先大幅度减弱后趋于稳定;叶片倾斜角60°时表面磨损最严重。此外,铝液腐蚀进一步加大了对叶片的磨损作用。     

电机风扇铸铝叶片的补焊

针对电机风扇叶片的断裂、测定叶片的化学成分、模拟风扇叶片的特性进行了机械性能测试、金相分析和安全性计算.在产品补焊前进行模拟叶片试焊和X射线探伤.合格后设计工装夹具进行叶片补焊,补焊的叶片满足设计要求.     

面向自由曲面零件装夹的自适应夹具设计

针对叶片零件顶端修复过程中由于几何形体差异导致的难以通过固定夹具夹紧叶片的问题,开展自适应于叶片型面的夹具设计与加工过程变形分析。根据叶片顶端特征的修复需求,采用球端针式螺钉阵列对叶片型面进行夹紧。通过有限元软件分析叶片模型夹紧力与加工变形,可知:合理确定螺钉阵列的位置分布与夹紧力大小,使叶片受力均匀,可减少叶片在顶端加工过程中的变形量。     

倾斜直叶片抛丸器的运动学参数及叶片上正压力的计算

抛丸器是一种清理或强化工件表面的常用设备。目前在生产中广为使用的抛丸器,其外叶片几乎都是径向直叶片。如果将径向直叶片改为倾斜直叶片,那么这种倾斜直叶片抛丸器的运动学参数和叶片上正压力会发生什么变化?利弊如何?能否适用于生产?为了探索上述问题,首要的任务是推导出倾斜直叶片抛丸器的运动学参数和叶片上正压     

钛合金薄壁叶片喷丸变形的研究

目的 研究喷丸工艺对钛合金薄壁叶片变形的影响,找到解决喷丸变形的方法 .方法 对钛合金薄壁叶片进行喷丸强化,采用三坐标测定喷丸前后叶片的尺寸变化情况.结果 在喷丸强度和覆盖率一致的前提下,采用不同的路径对叶片进行喷丸后,叶片的变形趋势和变形量没有很大差异.叶片进行喷丸后,采用相同的喷丸强度对叶片进行二次喷丸,叶片几乎不发生变形,需要采用更高的喷丸强度进行二次喷丸才可以使叶片发生变形.在喷丸之前对叶片进行真空去应力,虽然叶片表面的残余应力有相应减少,但与不进行真空去应力的叶片相比,喷丸变形情况没有发生太大的改变.结论 可采用喷丸前预变形和喷丸校正的方法 解决喷丸变形的问题,使得叶片喷丸后的尺寸达到图纸的要求.     

磁力研磨工艺提高叶片表面质量的试验研究

目的 提高航空发动机涡轮叶片的服役年限。方法 应用磁力研磨工艺提高涡轮叶片表面质量,包括降低叶片表面粗糙度、去除飞秒激光制孔过程中产生的棱边毛刺以及降低叶片表面残余应力,建立神经网络模型确定最佳工艺参数,在最佳工艺参数下对叶片进行研磨加工。使用JB-8E触针式表面粗糙度测量仪、超景深显微镜和X''Pert Powder残余应力测试分析系统,分别对叶片表面粗糙度、孔口形貌以及叶片表面残余应力进行分析。结果 叶片在最佳工艺参数下完成研磨加工,叶片表面粗糙度从3.08 μm下降到0.19 μm,叶片气膜孔棱边毛刺基本去除,且存在倒圆迹象,研磨后叶片晶格更加致密,受力状态从残余拉应力(324.7 MPa)转变为残余压应力(132.8 MPa)。结论 应用磁力研磨工艺可以有效降低叶片表面粗糙度,去除叶片气膜孔的棱边毛刺,对气膜孔的棱边进行倒圆加工,提高飞秒激光制气膜孔的表面质量,同时还可以将叶片的残余拉应力转化为残余压应力,使得叶片晶格排布更加紧密,在提高叶片强度和耐磨性的同时不会引入新的缺陷,增加叶片的服役寿命。     

前缘磨蚀对风力机叶片材料特性影响的数值研究

为探究风沙环境下前缘受损风力发电机叶片的载荷变化,基于有限元法对受损叶片进行数值模拟,研究不同载荷、不同冲蚀程度以及不同材料对叶片的应力、位移、固有频率的影响.结果表明:当冲蚀程度在0 mm×0 mm至1 mm×1 mm之间,冲蚀的深度和厚度对叶片应力的影响较小;叶片材料密度增大,风轮的转速增高,对叶片的应力影响较大;提高风速虽然使叶片气动载荷增大,叶片整体应力增大,但是应力趋势变化不明显;冲蚀程度增大对叶片位移影响较小;提高风速或者提高风轮转速会使叶尖最大位移增大,同时材料密度大的叶片位移更大;在叶片的前3阶模态分析中,冲蚀程度对叶片影响极小,在第8阶模态中,随着冲蚀程度增大,叶片的固有频率逐渐减小.     

铸造高温合金涡轮叶片热冲击疲劳行为研究

为了研究不同材料涡轮叶片热冲击疲劳性能,采用感应加热热冲击试验装置对三种铸造高温合金涡轮叶片进行了试验研究。利用光学相机、视频显微镜和扫描电子显微镜对叶片表面裂纹形貌、叶片横截面和断口形貌进行观察。结果表明：单晶涡轮叶片热冲击疲劳寿命长于定向晶涡轮叶片热冲击疲劳寿命。定向晶涡轮叶片中添加Re元素延长了热冲击疲劳寿命。热冲击疲劳导致裂纹萌生于叶片中截面考核区并沿叶高方向扩展。裂纹的扩展方式与叶片合金成分及铸造工艺有关。     

GH36增压器叶片破断分析

我厂制造的6160柴油机增压器叶片采用GH36合金作材料。某增压器投入运行数百小时后发生了叶片飞裂失效事故。停机检查发现一只叶片沿着第一榫槽断裂,而且还找到了几片第一榫槽已出现裂纹的叶片。其余大部分叶片依然完好无损,经表面着色探伤未发现裂纹。我们选取了飞裂的叶片,榫槽已出现裂纹的叶片及完好无损的叶片进行分析对比,探讨叶片破断的原因。一、宏观检查该台增压器已运行了数百小时,叶片的根部有黑色的燃气沉积物。沉积物的量以第一榫齿附近最多。飞裂叶片的断面上也存在燃气沉积物。将飞裂叶片的断面清洗后,可以看到断裂是由第一榫槽靠叶背一侧开始的,在这里可以找到多个裂纹源;裂纹的发展区呈疲劳     

大型风力发电机组四自由度叶片设计及叶型自动生成系统的开发

大型风力发电机组叶片的设计在整个风机设计中占有较大比重,但由于叶片的不规则性导致叶片的三维模型设计较难实现,通过反求方法重构叶片三维模型花费较大,又不能对叶片进行相应的改型,使得分析范围较为局限.为此,利用SolidWorks的二次开发技术开发一套叶片设计系统,分别从叶片半径、弦长、桨距角以及厚弦比4个自由度改变叶片参数,自动生成不同外形的叶片三维设计模型,提高了设计的灵活性,为后续分析提供了有力的支持.     

电磁冲击对TC11钛合金叶片疲劳性能的影响

本文研究了电磁冲击作用对TC11钛合金叶片振动疲劳极限的影响，对电磁冲击前后钛合金叶片进行了残余应力测试和显微硬度测试，利用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对叶片材料显微组织进行了表征，并结合有限元分析，探讨了电磁冲击对TC11钛合金叶片疲劳性能影响机理。结果表明，当电流密度为270 A/mm²时，经电磁冲击处理后叶片振动疲劳极限提升幅度约为36.6%，同时叶片失效裂纹深度及位置发生改变。电磁冲击处理过程中叶片整体温升极小，电极与试样接触处最大瞬时温度仅约60℃。叶片显微组织未见明显变化，叶片表层残余压应力及叶片内部平均显微硬度随电流密度的增大而增大，叶片内部显微硬度分布发生改变。分析认为，电磁脉冲能量能够对叶片材料产生微振动效应，调整叶片整体残余应力分布，修复微观损伤缺陷，达到提升叶片疲劳性能的目的。     

10MW大功率风电叶片实验台控制系统的设计及实现

介绍了10 MW大功率风电叶片实验台控制系统的设计及实现方法。风电叶片实验台是测试风电叶片性能的专用实验装置,它用于模拟、测试叶片在各种受力情况下叶片的变形状况,它可测试86 m长的风电叶片。文章从试验台结构、功能设计、硬件设计和软件设计等对系统进行了详细介绍。