发动机风扇转子叶片叶身裂纹分析

刘博志，佟文伟，邱　丰，伊　峰（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015）

发动机风扇转子叶片叶身裂纹分析

刘博志，佟文伟，邱丰，伊峰
（中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳 110015）

发动机风扇转子叶片叶身中部区域过早产生一条裂纹。通过对故障叶片进行外观检查、断口分析、表面检查、材质分析等试验手段，确定了故障叶片裂纹性质及开裂机理。结果表明:故障风扇转子叶片裂纹为起源于叶身中部叶背侧亚表面的高周疲劳裂纹；裂纹疲劳源区附近基体组织不均匀，且存在较多的长条状初生α相，降低了叶片的疲劳性能，是导致该叶片叶身中部过早开裂的主要影响因素。改进措施为控制锻造温度并保证毛坯变形量，避免长条状初生α相的形成。

叶片；开裂；疲劳；喷丸；初生α相

0　引言

钛合金以其优异的中高温力学性能成为涡扇发动机低压转子部件的主要制造材料，位于涡扇发动机低压转子最前端的风扇转子叶片同样以应用该类材料为主。对于高涵道比涡扇发动机，主要推力由外涵道产生，目前某些民航客运飞机风扇转子叶片产生的推力占总推力78%以上［1］，而内涵道的气体喷射主要目的是为了带动前方风扇和压气机工作，其次才是输出推力。由此看来，风扇转子叶片对于高涵道比涡扇发动机而言起着至关重要的作用，是高涵道比涡扇发动机的关键部件，它的质量及可靠性对发动机的工作效率、安全性和可靠性产生直接的影响［2-3］。……