K465高温合金叶片扰流柱的渗透检测

针对某型号空心涡轮叶片叶尖和榫齿外侧扰流柱表面有荧光显示的问题,使用ZL-27A型渗透液对其进行渗透检测,后用丙酮擦拭笔对荧光显示进行擦拭,确定并标记出有缺陷的扰流柱;最后利用体视显微镜和扫描电镜观察和分析缺陷的宏观和微观特征。结果表明,扰流柱表面不平整是存在荧光显示的主要原因,经过擦拭后扰流柱上的线性荧光显示为裂纹,圆形荧光显示为疏松,缺陷是铸造工艺造成的;对于扰流柱位置有荧光显示的零件,应拒绝验收。     

某发动机叶片抛修裂纹荧光渗透检测

某型发动机在厂内加速模拟800h试车后,在对Ⅰ、Ⅱ级涡轮叶片进行荧光渗透检测时发现裂纹,经冶金分析,该叶片裂纹为抛修裂纹,是叶片在制造过程中产生的缺陷。笔者分析了这种情况产生的原因,旨在找出如何在制造阶段发现抛修裂纹等细微缺陷,以确保产品质量。     

涡轮盘封严齿裂纹返修后的荧光渗透检测

某型航空发动机高压涡轮盘新件在第一次整机试验后的荧光渗透检测过程中,多次发现在其封严齿第二、三齿上存在多条裂纹迹痕显示。通过理化检验、测试试验、过程复查等方法准确确定了裂纹产生的原因和机理,为制定故障排除方案及改进裂纹返修后的荧光渗透检测工艺提供了理论依据,最终优化了该盘件荧光渗透检测复检的工艺流程。     

K465合金涡轮叶片叶身开裂分析

发动机厂内试车后进行荧光检测,发现多件K465合金涡轮叶片在叶冠叶身出现裂纹。采用体视显微镜和扫描电镜对叶片进行裂纹形貌及断口分析、金相组织检查等。结果表明：裂纹性质为疲劳开裂,起源于内腔表面。裂纹产生原因是叶片采用铝基型芯浇注以及模组方式不当,使得该位置产生较大铸造应力。通过将铝基型芯改为硅基型芯、改进铸造工艺和优化模组方式,可降低叶片的铸造应力,预防此类故障。     

发动机自由涡轮叶片裂纹分析

发动机在持久试车例行定检孔探时发现自由涡轮叶片上有一条疑似穿透性裂纹,通过对其进行磁流、荧光检测发现,在一叶片尾缘处有一条长度为5~7 mm的裂纹。对发动机进行分解、零件荧光检测发现多片叶片均存在裂纹。采用宏观检查、断口分析、金相剖切等手段,对裂纹叶片开裂性质进行确认,并对自由涡轮叶片的开裂原因进行分析及验证。结果表明,自由涡轮叶片裂纹性质为疲劳开裂。采用有限元软件对自由涡轮叶片进行振动计算及载荷谱复查,结果表明,由于试车载荷谱发生改变,转子与叶片在工作转速范围内形成共振,造成叶身高阶弯曲疲劳裂纹。     

航空发动机涡轮叶片的内窥镜荧光渗透原位检测

航空发动机在地面/高空模拟试验过程中,需对发动机涡轮叶片表面质量状态实施在线监测。为了减少发动机下台、分解、装配、再上台环节,对涡轮叶片已发现裂纹及其扩展情况进行监测,试验设计了发动机涡轮叶片内窥镜荧光渗透原位检测工艺。试验结果表明:该工艺既可解决发动机涡轮叶片荧光渗透原位检测难题,保证发动机试验过程的安全,也提高了检测效率,有望得到推广应用。     

改善某机涡轮叶片荧光渗透检测背景过度的试验

荧光渗透检测某机高压涡轮叶片时,批量性出现荧光背景过度导致无法检测叶片的问题。采用理论和工艺试验相结合的方法,分析了荧光背景过度产生的原因,制定了有效的解决方法,较好地改善了该高压涡轮叶片的荧光背景。     

某机涡轮叶片热障涂层表面裂纹检测方法的改进

某机涡轮叶片热障涂层在进行常规荧光渗透检测过程中,存在荧光背景过重及检测后涂层表面呈现黄绿色,而使得该检测方法具有一定的局限性,并引起了客户抱怨。采用过滤微粒渗透检测方法对该叶片涂层进行检测,将常规渗透检测方法和过滤性微粒渗透检测方法的检测结果进行对比分析,从而验证该方法的实用性,并最终在叶片热障涂层的检测中得以实施。     

某发动机燃气涡轮Ⅰ级工作叶片裂纹分析

某发动机燃气涡轮Ⅰ级工作叶片经试车后发现叶盆侧存在裂纹.通过外观形貌观察、体视显微镜观察、微观形貌分析、能谱分析等手段,结合叶片的工况,确定了叶片裂纹的形成原因.结果表明,叶片叶尖裂纹产生与叶片和涡轮外环摩擦产生的高温以及应力有关,叶尖为氧化最严重区域,γ’相完全回溶,叶片的温度超过了1220℃,建议从发动机设计时就要考虑避免产生摩擦裂纹.     

多联整铸定向空心叶片的荧光渗透检测

某发动机涡轮导向叶片,为多联整铸定向空心叶片。叶片结构复杂,选材为IC10合金,在毛料阶段需进行荧光检查,以便发现叶片的表面开口缺陷。定向铸造工艺为新工艺,荧光检测面临的主要问题是如何选用合适的检测工艺。为此,开展了相关荧光检测工作,对水洗法和后乳化法进行差异对比,通过大量重复试验最终确定了合适的检测工艺。     

基于超声红外热成像技术的涡轮叶片裂纹检测

使用等离子喷涂工艺对涡轮叶片喷涂镍铬铝钇涂覆层，采用超声红外热成像技术对喷涂前和喷涂后的涡轮叶片进行检测，可以检测到2处裂纹缺陷；采用渗透检测技术只能检测到喷涂前涡轮叶片的1处裂纹缺陷，无法检测出喷涂后涡轮叶片的裂纹缺陷；最后对喷涂后的涡轮叶片进行剖析和金相显微镜检测，发现2处裂纹缺陷，验证了超声红外热成像技术对含涂覆层涡轮叶片裂纹检测的有效性。对比试验表明，超声红外热成像技术可检测喷涂前和喷涂后涡轮叶片的裂纹缺陷。     

K4125合金涡轮叶片榫齿荧光显示缺陷研究

通过对试车后榫齿出现荧光显示的一级工作叶片进行宏、微观分析,对缺陷打开的"断口"进行形貌观察、背散射和能谱分析,检查叶片组织,分析榫齿荧光显示缺陷性质和产生的原因。结果表明:K4125合金涡轮叶片在试车后榫齿出现荧光显示,是由于榫齿处存在富Hf氧化物夹杂,工作后沿界面张开,形成开口性裂纹;富Hf氧化物夹杂是由于合金在熔炼过程中发生了模壳反应,产生了片状HfO₂夹杂。通过控制合金中Hf的含量、熔炼过程中的真空度,加强熔炼坩埚内残留熔渣清理和加强搅拌、扒渣等手段,可有效预防此类夹杂的产生。     

高涡叶片叶冠堆焊耐磨层热影响区裂纹故障分析

某现役批产发动机工厂试车后,渗透检验发现多件高涡叶片位于叶冠堆焊耐磨层热影响区存在超标裂纹显示;同时工艺在生产中也出现了大批因同样裂纹超标而报废的高涡叶片。通过对故障叶片进行金相组织检查、扫描电镜断口分析,确定了故障性质为焊接热影响区液化裂纹,并为解决这一严重制约工艺生产的技术瓶颈,开展了一系列工艺试验和验证分析工作。经优化铸造工艺、调整焊接工艺、增加水冷夹具,并重新疏理了焊接检验方法和缺陷判定标准,最终解决了制约高涡叶片生产试车的技术难题,经后续生产的2 000余件高涡叶片耐磨层一次焊接合格率提升至95%以上,并连续跟踪高涡叶片外场使用情况未发现任何耐磨层质量问题。     

发动机涡轮叶片榫头荧光显示分析

发动机涡轮叶片在成品检验和工厂试车后检验时,发现大量叶片榫头存在聚集性点状显示。采用扫描电镜观察和金相分析,研究了荧光显示部位缺陷的性质及其产生的原因。结果表明荧光显示部位存在明显的显微疏松,榫头处有清晰的磨削痕迹,局部有微裂纹。显微疏松在磨削应力作用下局部撕裂,磨削痕迹使显微疏松连接成片,从而导致聚集性荧光显示。热处理和工厂试车时的高温促使缺陷暴露,使得易于在该阶段发现缺陷。建议适当降低拉晶速度,延长拉晶时间,可以显著减轻显微疏松的程度。改进工艺的叶片腐蚀后未发现明显的显微疏松。     

某发动机高压Ⅱ级涡轮盘封严篦齿裂纹分析

某发动机高压Ⅱ级涡轮盘封严篦齿在试车后的分解检查中发现有裂纹显示.本文对裂纹分布、形貌及断口特征进行了观察,对封严篦齿的硬度和金相组织进行了检测,分析了裂纹性质和形成原因.结果表明,封严篦齿上的裂纹为热疲劳裂纹,裂纹的形成主要与第三封严篦齿附近的温度场有关.     

某型高压涡轮工作叶片的荧光渗透检测工艺改进与细化

针对某型高压涡轮工作叶片原荧光渗透检测工艺的不足,在分析和反复试验的基础上对该零件检测工艺进行改进与细化。实践证明其是可行的,保证了该零件检测的可靠性,且为盲孔、型腔类零件的荧光渗透检测积累了经验。     

铝合金锻件线性缺陷分析

铝合金锻件经加工后在进行荧光检查时,发现存在线性荧光显示的缺陷。对线性缺陷件进行外观检查、显微组织和硬度分析、能谱分析和化学成分分析,最终确定了线性缺陷性质和产生原因。结果表明:该线性缺陷并非裂纹,为金属间化合物偏析聚集,是一种原材料冶金缺陷。产生原因是铝合金在熔炼的过程中铸造温度和铸造速度控制不当,使局部元素富集导致熔体成分不均。而呈线性显示是由于后续经历了锻造变形。在此基础上,本研究对金属间化合物的偏析聚集的形成机理、危害和预防措施进行详细的阐述。     

K417G合金铸件荧光显示问题研究

精密铸造生产中,采用铝酸钴表面孕育处理,细化K417G涡轮叶片表面晶粒,但在铸件表面渗透荧光检测过程中,出现大量点状显示,不能满足标准要求。本研究通过采用光镜、扫描电镜对缺陷铸件进行解剖分析及对型壳表面进行分析,并利用体式显微镜等进行观察,确定出型壳中荧光显示的主要原因是由于铝酸钴含量过高,与合金反应产生大量的氧化物和气体,从而使铸件表面产生气孔和夹杂缺陷。通过调整型壳表面层铝酸钴含量,并控制涂料粘度,对型壳涂制工艺进行改进,解决了K417G合金铸件荧光显示问题。     

I级涡轮叶片线性缺陷分析

发动机在工厂试车考核后分解检查时，发现其中一件I级涡轮叶片表面有线性荧光显示。通过金相、扫描电镜等手段，对失效叶片进行断口形貌观察、组织及成分分析，并与同种材料金相光面、冲击断面的表面氧化形貌进行对比，确定线性缺陷的性质及产生原因。结果表明:线性缺陷是由富含Ti、Mo碳化物的膜状缺陷导致的开裂，起因是在浇铸过程中合金液表面发生翻动或飞溅挂壁时形成氧化物薄膜，在后续时效过程中沿氧化物薄膜析出该膜状碳化物；膜状缺陷开裂后经过长时间高温氧化，在开裂面形成由Ni、Co的氧化物为主的外氧化层和由Cr、Al、Ti的氧化物为主的内氧化层组成的双层复合氧化膜。在生产过程中，可采用过滤网、提高真空度、保持平稳浇注来避免此类缺陷的产生。     

K424高温合金涡轮叶轮表面线性荧光显示分析

K424材料的涡轮叶轮经荧光检测,在轮盘中心孔及幅板面位置存在线性荧光显示,通过外观检查、断口分析、扫描电镜观察和金相分析,研究轮盘中心孔及幅板面荧光显示部位缺陷的性质及其产生的原因,结果表明:线性荧光显示缺陷为沿碳化物开裂的微裂纹,经抽取同批次零件进行进一步分析,确定微裂纹为加工过程中产生,与加工进刀量及原材料中的碳化物形态和分布等因素有关。