燃气涡轮叶片的服役损伤与修复

• 作者: 丁贤飞 冯强 王美玲 童锦艳 袁晓飞 赵海龙 郑运荣 魏文娟
• 来源期刊: 中国材料进展
• 学科: 航空航天
• 关键词: 高温合金 服役 组织损伤 性能退化 恢复热处理
• 年，卷（期）: 2012,（12）
• 所属期刊栏目: 高温合金材料专栏（Ⅰ）
• 页码范围: 21-34,11
• 页数: 15页
• 分类号: V232.4
• 字数: 5795字
• 语种: 中文

摘要

涡轮叶片是燃气轮机最重要的热端部件之一。它长期在不均匀的温度场、应力场以及燃气腐蚀和高温氧化的环境下工作，面临着蠕变、低周疲劳和高温腐蚀等多种失效威胁。系统地研究涡轮叶片在服役过程中的组织损伤与性能退化规律是揭示其失效机理、探索适宜的恢复热处理工艺以延长涡轮叶片使用寿命的必然途径。对目前已有的涡轮叶片服役损伤研究进行了总结，同时结合本课题组对不同类型的涡轮叶片长期服役后（空中飞行时间：1 200 h~20 000 h）组织和性能损伤评估的研究结果，对存在的各种服役组织损伤形式进行了归类和介绍，主要包括涂层的退化、拓扑密排相（TCP）的析出、二次反应区（SRZ）的形成，γ′相的粗化与筏排化，碳化物的分解与析出，蠕变孔洞与裂纹的形成等。此外，还总结了前人研究的服役涡轮叶片性能退化规律以及恢复热处理工艺。热端部件服役损伤的研究对燃气轮机关键部件的寿命管理和安全服役具有重要的指导意义和经济意义。