激光冲击叶片榫头变形控制与疲劳试验

• 作者: 何卫锋 周留成 李应红 李志丰 聂祥樊
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 激光冲击强化 镍基高温合金 叶片 榫头 疲劳 变形
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 2041-2048
• 页数: 8页
• 分类号: V232.4|V263.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0468

摘要

针对某航空发动机涡轮叶片榫头部位疲劳断裂故障,利用激光诱导高压冲击波对榫头部位进行冲击强化,提高其抗疲劳性能.在试验测试激光冲击GH4133B镍基高温合金材料残余应力场的基础上,确定了叶片材料激光冲击工艺参数;根据榫齿面转接R区结构特征,设计了不等强度分布冲击方式,保证强化区域残余应力均匀、过渡分布,防止出现应力突变.由于榫头结构不均匀,高压冲击波引起的塑性流动使叶片发生宏观变形,采用数值仿真方法分析了激光冲击后叶片榫头宏观变形规律和机理.在此基础上提出了激光冲击叶片榫头变形控制的方法,并设计了榫头结合面冲击区域和方式,保证叶片榫头两侧对应区域的激光能量输入基本相当,通过结合面的塑性流动来减小叶片榫头宏观变形.冲击处理后的叶片榫头表面粗糙度、滚棒尺寸和平面度等均满足技术要求.并分析了激光冲击强化提高叶片高温疲劳寿命的原因.疲劳试验结果表明:激光冲击强化可提高叶片榫头部位的高温高低周复合疲劳寿命提高了279％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李应红	空军工程大学等离子体动力学重点实验室	227	3034	27.0	42.0
2	何卫锋	空军工程大学等离子体动力学重点实验室	93	730	14.0	23.0
3	周留成	空军工程大学等离子体动力学重点实验室	24	137	7.0	11.0
4	聂祥樊	空军工程大学等离子体动力学重点实验室	27	193	10.0	13.0
5	李志丰	中国人民解放军驻南方航空动力机械公司代表室	2	15	2.0	2.0