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镍基单晶高温合金DD6气膜孔热机械疲劳试验

论文摘要

涡轮冷却叶片气膜孔边存在大应力梯度,且服役时承受交变的机械载荷和热载荷,热机械疲劳(TMF)是其主要失效模式。通过开展带气膜孔和不带气膜孔的薄壁圆管试件TMF试验研究了气膜孔对镍基单晶高温合金TMF寿命的影响。结果表明最大循环应力在300～500MPa应力范围内,循环应力幅值与镍基单晶高温合金TMF寿命呈现良好的对数线性关系,且气膜孔导致镍基单晶高温合金TMF寿命下降可达82.5%。继而完成了横向取向分别为〈010〉、〈110〉方向的气膜孔模拟件试验,结果表明气膜孔取向为〈110〉时寿命最短,仅为〈010〉取向的40.0%。最后开展了不同制孔工艺下的气膜孔模拟件试验,结果表明激光制孔气膜孔模拟试件寿命仅为电液束制孔气膜孔模拟试件的54.0%。气膜孔模拟件断口分析表明:TMF裂纹均萌生于气膜孔边,源区氧化严重;裂纹沿着大致与气膜孔边垂直的方向扩展。

论文目录

  • 1 材料与试验
  •   1.1 材料
  •   1.2 试样设计及加工
  •   1.3 试验安排
  •   1.4 试验系统
  • 2 试验结果与分析
  •   2.1 裂纹形貌
  •   2.2 试验寿命
  •   2.3 气膜孔TMF损伤机理
  • 3 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 蒋康河,陈竞炜,荆甫雷,张斌,胡殿印,王荣桥

    关键词: 镍基单晶高温合金,气膜孔,热机械疲劳,横向取向,制孔工艺

    来源: 航空动力学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 中国航空发动机集团有限公司湖南动力机械研究所,中国航空发动机集团有限公司中国航空发动机研究院,北京航空航天大学能源与动力工程学院

    基金: 航空动力基金(6141B090544)

    分类号: V231.95

    DOI: 10.13224/j.cnki.jasp.2019.05.003

    页码: 980-986

    总页数: 7

    文件大小: 706K

    下载量: 340

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/ab010f99c0ecf3b897886c43.html