航空发动机涡轮叶片扭转蠕变试验技术

迟庆新,董自超,佟文伟,刘 芳

(沈阳发动机设计研究所 材料应用研究室,沈阳 110015)



航空发动机涡轮叶片扭转蠕变试验技术

迟庆新,董自超,佟文伟,刘 芳

(沈阳发动机设计研究所 材料应用研究室,沈阳 110015)

设计搭建了航空发动机叶片高温扭转试验平台，并应用于某型航空发动机DZ417G合金低压涡轮工作叶片的扭转蠕变试验研究。试验结果表明，该叶片在高温及扭转载荷作用下易产生变形，高温蠕变是变形产生的主要原因，变形主要集中于叶冠附近。试验温度对变形速率影响显著。

扭转蠕变；高温扭转试验；航空发动机；涡轮叶片

新型航空发动机涡轮前温度的提高对涡轮叶片的高温蠕变性能提出了更高要求[1-3]。现有研究多关注于涡轮叶片在离心载荷作用下的蠕变行为，某些叶片在实际工作中由于安装预扭力及气动载荷等因素作用往往还承受着一定的扭转载荷，在长期工作中可能产生较大的扭转蠕变变形[4-9]。目前对叶片扭转蠕变行为的研究较少。

为了解涡轮叶片的扭转蠕变变形情况，需开展工况条件下相关试验研究。涡轮叶片结构复杂、工作温度高，试验装置的高温稳定性以及角度控制精度等问题对试验精度有极大影响，目前行业内用于材料试棒及标准件的扭转试验机无法满足叶片的试验要求。本文设计搭建了叶片高温扭转试验平台，并对某型发动机低压涡轮工作叶片模拟工况条件下的扭转蠕变行为进行了初步试验研究。……