西安航空职业技术学院
毕 业 设 计（论 文）
论文题目： 涡轮叶片常见故障维修
所属系部： 航空维修工程系
指导老师： 职 称： 高级工程师
学生姓名： 班级、学号:
专 业： 航空机电设备维修
西安航空职业技术学院制
2012年11月20日
西安航空职业技术学院
毕业设计（论文）任务书
题目：航空发动机涡轮叶片故障分析及修理
任务与要求：
论述航空发动机涡轮叶片的功用、组成及工作；重点分析涡轮叶片常见故障分析及修理方法
时间： 2012 年09月 21 日 至2012 年 11月 19 日 共 8 周
所属系部： 航空维修工程系
学生姓名： 学 号：
专业： 航空机电设备维修专业
指导单位或教研室： 航空机电设备维修教研室
指导教师： 职 称：
西安航空职业技术学院制
2012年 9 月 28 日
毕业设计(论文)进度计划表
日 期 工 作 内 容 执 行 情 况 指导教师
签 字
2012年9月21日至9月23日 学生和指导教师联系，明确毕业设计要求
2012年9月24日至10月8日 1 收集资料，阅读文献
2． 完成毕业设计开题报告
2012年10月9日至10月22日 学生继续阅读文献，收集毕业论文资料并把收集到的有用资料电子化
2012年10月23日至11月5日 完成毕业论文初稿
2012年11月6日至11月19日 1. 学生完成毕业论文正式稿
2. 提交装订好的毕业设计论文打印稿
2012年11月20日后 准备毕业答辩
教师对进度计划实施情况总评
签名
年 月 日
本表作评定学生平时成绩的依据之一。 西安航空职业技术学院 毕业设计论文
1
涡轮叶片常见故障维修
【摘要】
本文主要阐述了航空发动机涡轮叶片的结构、功用、组成及工作特点；其次论述了叶片的检查程序和方法；重点叙述了涡轮叶片常见故障分析及修理方法,如裂纹、表面缺陷，叶身细颈和过热（烧伤）等常见的故障及其产生的原因；最后详细说明了各种故障的修理技术及工艺参数；同时还简要阐述国外先进的修理技术。通过对涡轮叶片各种叶片结构，生产方式，类型以及发展趋势进行故障分析与维护，文章中结合了一些故障检查方法的应用，来进行具体分析与维护。
关键词：航空发动机、涡轮叶片、故障分析、修理技术
Abstract
This paper mainly expounds the aeroengine turbine blade structure
characteristics, Secondly discusses the blade inspection procedures
and
methods; The description is emphasized on crack, surface defect, leaf
area
fine neck and superheat degree and common fault and its reasons;
Finally
a detailed description of all kinds of fault repair technology and
process
parameters, Also this paper briefly describes the foreign advanced
repair
technology. Through the turbine blade all kinds of blade structure,
mode
of production, types and development trend for failure analysis and
maintenance, the article combines some fault inspection application, to
carry out specific analysis and maintenance.
Key words：
Aircraft engine, turbine blade, fault analysis, repair
technology
西安航空职业技术学院 毕业设计论文
2
目录
【摘要】 .......................................................... 1
1. 航空发动机涡轮叶片的结构特点 ................................... 4
1.1 叶片的形状和功用 ............................................ 4
1.1.1转子叶片 ............................................. 4
1.1.2静子叶片 ............................................. 4
2. 航空发动机涡轮叶片的的工作特点 ................................. 5
3. 涡轮叶片的常见故障分析 ......................................... 5
3.1 叶片自身质量产生的离心力 .................................... 6
3.2 作用在叶片上的弯曲应力 ...................................... 6
3.3 振动应力 .................................................... 6
3.4 热冲击 ...................................................... 7
3.5 转子叶片的震动分类与基本振型 ................................ 7
3.5.1 尾流激振............................................... 7
3.5.2 颤振................................................... 7
3.5.3 随机振动............................................... 8
4. 涡轮叶片失效的诊断技术 ......................................... 8
4.1 叶片的失效模式 .............................................. 8
4.2 叶片的低周疲劳断裂失效 ...................................... 9
4.3 叶片扭转共振疲劳断裂失效 .................................... 9
4.4 叶片的弯曲振动疲劳断裂失效 .................................. 9
4.5 转子叶片的高温疲劳与热损伤疲劳断裂失效 ..................... 10
4.6 转子叶片微动疲劳断裂失效 ................................... 10
4.7 叶片腐蚀损伤疲劳断裂失效 ................................... 11
5. 涡轮叶片的检测技术 ............................................ 12
5.1 机上孔探检测 ............................................... 12
5.2 修理车间检测前的预清洗处理 ................................. 12
5.3 叶片完整性检测 ............................................. 12
6. 提高涡轮叶片强度的几种措施 .................................... 13
6.1 合理选材 ................................................... 13
6.1.1 改进工艺.............................................. 13
6.1.2 表面强化.............................................. 14
6.1.3 表面防护.............................................. 14
6.1.4 合理维护和使用........................................ 14
7. 涡轮叶片的叶片的故障修理 ...................................... 14
7.1 转子叶片故障修理 ........................................... 14
7.2 导向叶片故障修理 ........................................... 16
7.3 预防性修理 ................................................. 18