國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919試飛成功，意味著中國(guó)在這領(lǐng)域又有新突破，在航空科技方面再進(jìn)一步提升。其實(shí)航空工藝技術(shù)有多難你看這就知道。相對(duì)于航空發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，渦輪葉片是一個(gè)非常重要的結(jié)構(gòu)，它的設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量將會(huì)直接對(duì)整個(gè)飛行器的運(yùn)行造成影響起著至關(guān)重要的作用。

輪渦輪葉片在發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要性以及性能的設(shè)計(jì): 在燃?xì)廨啓C(jī)中，渦輪葉片是其中非常重要的一個(gè)零部件。渦輪葉片的工作環(huán)境是比較惡劣的，不僅葉片具有很高的工作溫度，在溫度最高的時(shí)候，燃?xì)鉁囟壬踔量赡軙?huì)達(dá)到1400℃，甚至更高，所以這就給葉片的高溫耐性提出了很高的要求，要求其即便在高溫的條件下，也有足夠的韌性和抗疲勞的性能；在另一方面來(lái)看，葉片的受熱是不均勻的，所以一定會(huì)存在較為明顯的熱應(yīng)力，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停機(jī)的時(shí)候燃?xì)獾臏囟榷紩?huì)發(fā)生變化，這個(gè)過(guò)程中也會(huì)受到較大的熱沖擊，所以需要葉片具有足夠的耐沖擊性，保證結(jié)構(gòu)內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力，進(jìn)而保證剛度和強(qiáng)度，這對(duì)其工藝具有非常高的要求。目前渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)正在不斷向大推力發(fā)展，效率也會(huì)不斷提高，這也給渦輪葉片的制造提出了更高的要求。為了適應(yīng)這個(gè)現(xiàn)狀，需要我們不斷改進(jìn)葉片的結(jié)構(gòu)和葉片的材質(zhì)，這樣才能提高葉片合金的價(jià)值，讓其耐溫效果更好地發(fā)揮出來(lái)。

渦輪葉片合金制造工藝簡(jiǎn)介：正常來(lái)說(shuō)，高溫合金在耐高溫特性上是具有明顯的優(yōu)勢(shì)的，但是材料中的溫蠕變特性則存在著明顯的缺陷。如果使用了定向凝固，那么就直接可以決定晶粒的排列方式，讓其實(shí)現(xiàn)定向排列。主應(yīng)力方向大多存在于垂直方向，在這個(gè)方向沒(méi)有晶界存在，這也會(huì)直接降低熱應(yīng)力，讓材料在溫度不均勻情況下具有更好的應(yīng)力，這也能大大提高材料的使用壽命。

為了獲得定向晶粒結(jié)構(gòu)，合金凝固時(shí)液固界面應(yīng)垂直于凝固方向，使熱量從凝固鑄件中導(dǎo)出，這個(gè)過(guò)程是在真空定向滬中完成的，即將熔化金屬澆入底部直接與水激冷板接觸的型腔中，模殼置于感應(yīng)加熱爐中，以保證縱向的溫度梯度。在激冷板上形成激冷等軸晶，由干液固界面前沿溫度梯度作用和枝晶擇優(yōu)生長(zhǎng)的結(jié)果，形成沿片晶向定向排列的樹枝晶，控制模殼從加熱爐中抽出，則樹枝晶將長(zhǎng)滿整個(gè)型腔，形成完整的定向葉片。實(shí)現(xiàn)以上過(guò)程，定向爐是關(guān)鍵設(shè)備。大量研究工作表明，葉片合金定向凝固時(shí)，提高液固界面前沿液相中的溫度梯度可以改善凝固組織，大幅度地提高定向葉片的性能，因此發(fā)展高溫度梯度定向爐是目前定向和單晶技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方面。定向爐具有自動(dòng)化程度高、性能可靠等特點(diǎn)。葉片制造工藝從等軸晶到定向柱晶和定向單晶，不僅在晶粒結(jié)構(gòu)控制上取得了很大進(jìn)展，鑄造性能也有了較大提高，已經(jīng)能夠生產(chǎn)薄壁和具有復(fù)雜冷卻結(jié)構(gòu)的渦輪葉片。對(duì)單晶葉片晶體取向的控制，將進(jìn)一步發(fā)揮單晶的性能特點(diǎn)。這也就是為什么制造渦輪葉片的最大難度了吧。

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