课件：涡轮段零部件的故检-讲解

涡轮段零部件的故障检查《航空发动机修理技术》航空维修工程学院涡轮段故障检查涡轮段零部件的检查涡轮段在修理之前，重要的零部件如涡轮盘、涡轮静子叶片和转子叶片必须进行目视检查、无损检测；还要釆用其他先进检测设备对叶片的叶型完整性和内部结构进行检测，以评估磨损、烧蚀、腐蚀、缺损、裂纹、积炭和散热孔堵塞等损伤缺陷情况，从而指导选择和制定损伤叶片的具体修理工艺方法。涡轮叶片的损伤模式涡轮段故障检查轮段零部件常用的检查方法如下：目视检查01光学显微检查02无损检查03坐标测量系统（CMMS）04涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法目视检查：目视检查最大的优点是操作简便、实用，常作为其他检查的第一道工序。目视检查可发现零部件表面比较明显的和尺寸较大的损伤和缺陷，报废不能继续使用的零部件。涡轮叶片冷却孔尺寸检查涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法目视检查的缺点是检查结果会受到许多不确定的人为因素影响，因而存在较大的误差。孔探仪也是目视检查的常用设备之一。孔探检查孔探视频叶片故障分析故障数据统计涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法光学显微检查：可以发现零部件表面的细微损伤。热疲劳裂纹疲劳裂纹源蠕变导致疲劳涂层退化叶片侵蚀涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法光学显微检查：可以发现零部件表面的细微裂纹。涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法光学显微检查：可以发现零部件表面的细微裂纹。涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法无损检测：渗透、涡流、磁粉、超声波和射线等。例如，X光探伤仪主要用于检测涡轮叶片壁厚和零部件内部裂纹。涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法无损检测：渗透、涡流、磁粉、超声波和射线等。例如，X光探伤仪主要用于检测涡轮叶片壁厚和零部件内部裂纹。涡轮叶片进气边裂纹涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法坐标测量系统（CMMS）：在坐标测量机的基础上，使用计算机控制的自动检测应用软件来测量零部件的外部几何形状或者几何外形。坐标机测量导向叶片尺寸涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法01涡轮盘的检查涡轮盘的检查主要是检查裂纹，一般涡轮盘是不允许有裂纹存在的。检查涡轮盘和涡轮叶片裂纹常使用目视检查方法，有时也釆用荧光渗透、涡流等其他的无损检测方法。如果涡轮盘上出现裂纹，则涡轮盘必须报废或者更换涡轮转子组件。外来物造成的轻微压痕等可以通过打磨和抛光的方法修理。涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法01涡轮盘的检查涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法02涡轮叶片的检查基本要求1.涡轮导向器静子叶片，主要检查叶根焊接部位是否有裂纹以及叶身的烧蚀情况。对于涡轮叶片的不同部位，检测的侧重点也不相同涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法02涡轮叶片的检查基本要求2.涡轮转子叶片，叶尖部位主要检查硫化程度和磨损状况；叶身部位需要检查热障涂层的退化情况和烧蚀、腐蚀情况；叶根部位承受着相当大的离心力和高频振动，会因热蠕变、疲劳和材料工艺缺陷产生裂纹，因此要重点检查。对于涡轮叶片的不同部位，检测的侧重点也不相同涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查涡轮转子叶片清洗和检查与压气机叶片的清洗和检查方法有相似之处。但是由于涡轮叶片工作环境温度非常高，涡轮叶片更容易受损。一般釆用目视检查和无损探伤方法来检查涡轮叶片的损伤，主要检查内容包括应力破坏裂纹和叶片前缘变形等。故障涡轮叶片化学清洗涡轮叶片涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查图4.3.3-3高精度涡轮叶片尺寸检查夹具涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查图4.3.3-4片称重检查涡轮叶片压力传感器压重砝码涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查应力断裂裂纹，从外观看像头发丝状的细微裂纹，通常位于叶片前缘或者后缘上，并且与前缘或后缘相交成近似90°（如下图2）。涡轮转子叶片前缘变形主要是由于涡轮在过高的环境下运行引起的，也就是发动机排气温度EGT超出了上限。涡轮叶片前缘变形的主要特征是叶片前缘出现的波纹状变形或者前缘厚度变得不均匀。涡轮转子叶片应力破坏裂纹和前缘波纹状变形如下图3所示涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查图1.转子叶片故障部位图2.应力断裂裂纹图3.涡轮转子波纹状变形涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查应力破坏裂纹和叶片前缘变形等，一般都是由于发动机超温运行引起的，不能将其与外来物冲击损伤或打磨修理造成的损伤弄混淆。如果在涡轮第一级转子叶片发现应力破坏裂纹或者叶片前缘变形，就应该考虑到发动机可能超温运行，要检查每片叶片拉伸变长的程度，以及涡轮盘的硬度变化和拉伸变形等。涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查腐蚀点坑裂纹涡轮转子叶片裂纹涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查叶尖区域是否有卷边，通常靠近前缘叶尖卷边区域，如果面积没超过0.5in见方的正方形大小，而叶尖卷边且无尖锐的弯折，这种卷边可以接受。后缘叶尖卷边如果未超出许可的范围且无尖锐的弯折也是可以接受的。但是叶片叶尖的任何卷边如果出现了尖锐的弯折，即使卷边在规定的范围之内，该叶片也必须报废，因为叶片尖锐弯折会产生裂纹导致叶片局部断裂掉落。涡轮叶片检查的其他内容：涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查检查每片叶片其他区域的缺口、裂纹等损伤。前缘和后缘上的损伤深度不能超出维修文件中的规定值，超过则需报废涡轮叶片。前缘和后缘上的损伤必须彻底打磨掉，如果打磨去除的材料太多，叶片也必须报废。涡轮叶片检查的其他内容：涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查叶片表面的缺口如果穿透了叶片，叶片必须报废。在叶片凹、凸两个表面上的缺口如果离前、后缘较远，且深度没有超过规定值，则叶片不需打磨修理可继续使用。涡轮叶片根部区域一般不允许存在任何裂纹，如有则必须报废叶片。涡轮叶片检查的其他内容：涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查另外还要检查涡轮叶片外罩环上空气封严的磨损情况，如果出现外罩环封严磨损，可使用千分尺或者其他合适和准确的测量工具测量磨损沟槽的最薄处的厚度。如果外罩环磨损处的厚度已经低于手册里的规定值，必须更换已经被拉长的叶片。空气封严的磨损情况涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法03涡轮转子叶片的检查涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法04涡轮导向器叶片的检查涡轮导向器的检查内容包括裂纹、缺损和压痕等。轻微的缺损和压痕如果深度未超出限制规定是允许继续使用的。叶片有些缺损和压痕经打磨修理后可继续使用，前提是损伤的尺寸未超出手册中规定的范围，打磨后要恢复高温涂层。涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法04涡轮导向器叶片的检查由于热应力的作用，涡轮导向器叶片上经常会出现细小的裂纹，但由于导向器叶片是非运动零件，所以只要其方向和尺寸未超出规定叶片都是可以继续使用的。但如果涡轮导向器叶片上有两条或者多条裂纹有交汇的趋势，则必须更换导向器叶片。涡轮段故障检查涡轮段零部件常用检查方法04涡轮导向器叶片的检查热应力和高速气流的作用还会造成一个或者多个涡轮导向器叶