全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法与流程

allin2023-09-04  111



1.本技术涉及航空发动机技术领域,特别地,涉及一种全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法。


背景技术:

2.涡轴发动机在设计阶段,需要对涡轮工作叶片在预期服役环境下的持久寿命进行计算评估,持久强度作为持久寿命计算的输入,通过持久强度校核计算结果。拉伸性能及持久强度均按照相应的国标、航标、国军标等开展测试获得。涡轮工作叶片为铸造成型,叶片尺寸较小,拉伸性能及持久强度主要采用同炉的附铸试棒或单铸试棒测试获得。
3.在全疆域使用环境下,由于盐雾、酸性环境、沙尘等综合作用对零件材料带来的腐蚀损伤,在发动机设计阶段,涡轮工作叶片需开展酸性盐雾、燃气热腐蚀、涂盐腐蚀等腐蚀试验来评估涡轮叶片在预期腐蚀环境及工况下的防腐蚀能力。
4.目前针对在全疆域腐蚀环境下使用的涡轮工作叶片,在评估持久寿命时,没有基于腐蚀环境下有衰减的力学性能作为评估输入,较难在发动机研制前期精确的评估涡轮叶片在预期腐蚀环境下的持久寿命。考虑腐蚀环境,目前主要是在研制后期,涡轮工作叶片通过按照相关要求随整机开展抗腐蚀性试验来模拟腐蚀环境去考核叶片是否满足预期环境的使用要求,一旦出现因腐蚀带来的持久寿命不满足设计要求,需从结构、选材、防护、工艺等各方面对涡轮叶片进行优化设计,将会大幅增加研制周期,具体主要包括:
5.a)在全疆域的环境下,盐雾、酸性环境、沙尘等腐蚀因素对涡轮叶片材料会造成一定的损伤,材料的拉伸性能及持久强度会有一定程度的衰减,目前评估发动机涡轮叶片持久寿命的材料性能均未考虑在全疆域环境下由于腐蚀带来的强度衰减,且并未形成涡轮叶片在全疆域腐蚀环境下的力学性能衰减模拟评估方法,评估出的持久寿命与在全疆域环境下的真实寿命存在一定的偏差;
6.b)目前已有的环境试验,如酸性盐雾试验、燃气热腐蚀、涂盐腐蚀等,均不考核材料腐蚀后的力学性能,评价标准主要从腐蚀面积、腐蚀速率、外观等方面进行评价,无法获得在腐蚀条件下的强度衰减情况;
7.c)涡轮工作叶片为铸造成型,叶片尺寸较小,拉伸性能及持久强度主要采用同炉的附铸试棒或单铸试棒测试获得,所获得的拉伸性能及持久强度与真实叶片上取样获得的测试结果具有一定的偏差;
8.d)根据相关要求,在海洋及沙漠环境下使用的发动机需开展整机抗腐蚀性试验,且试验前需进行吞砂,目前我国全疆域使用的发动机在研制时,会在按照相关要求随整机开展抗腐蚀性试验来模拟腐蚀环境去考核叶片是否满足预期环境的使用要求,且裁剪了试验前的吞砂试验。一旦出现因腐蚀带来的持久寿命不满足设计要求,需从结构、选材、防护、工艺等各方面对涡轮叶片进行优化设计,将会大幅增加研制周期。


技术实现要素:

9.本技术提供了全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,以解决目前涡轴发动机涡轮叶片在全疆域环境下使用时无衰减后的拉伸性能及持久寿命评估误差大的技术问题。
10.本技术采用的技术方案如下:
11.一种全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,包括步骤:
12.按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验;
13.对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,对比分析叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况,获得腐蚀损伤规律;
14.以涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况为基准,若判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,分别对叶片上取样的试样、标准力学试样开展拉伸性能及持久强度测试;
15.分别利用叶片上取样的试样的拉伸性能和持久强度修正所述标准力学试样测得的拉伸性能和持久强度并获得相关修正系数;
16.根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能。
17.进一步地,按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验之前,还包括步骤:
18.从燃气涡轮单晶叶片中取出拉伸及持久性能非标试样,根据实际设计要求选择喷涂防护涂层,得到所述叶片上取样的试样;
19.取燃气涡轮单晶叶片同炉单铸或附铸试棒加工成拉伸及持久试样,根据实际设计要求选择喷涂防护涂层,得到所述标准力学试样。
20.进一步地,按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验之前,还包括步骤:
21.分析所述涡轮工作叶片的主要环境因素、工况条件因素编制环境试验谱。
22.进一步地,分析涡轮工作叶片的主要环节因素、工况条件因素编制环境试验谱时的编制依据包括:
23.所述涡轮工作叶片的各种状态下的使用温度、发动机实际服役的疆域、发动机在每种工作环境下使用的时间比例、发动机在每种环境下工作与停放时间的比例。
24.进一步地,所述的模拟加速腐蚀试验包括盐雾试验和燃气热腐蚀试验。
25.进一步地,对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查时,采用无损检测方式对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,且腐蚀损伤检查项目包括腐蚀面积、腐蚀深度、腐蚀速率、腐蚀部位。
26.进一步地,判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,所述腐蚀损伤检查项目的权重大小关系为:腐蚀深度》腐蚀面积》腐蚀速率》腐蚀部位。
27.进一步地,所述腐蚀损伤情况相似度的设定阈值为75%~80%。
28.进一步地,分别对叶片上取样的试样、标准力学试样开展拉伸性能及持久强度测试时,按国际、国内通用标准或企标开展拉伸性能及持久强度测试。
29.进一步地,根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能,具体包括步骤:
30.根据修正后的标准力学试样的拉伸性能计算得到涡轮工作叶片的静强度;
31.根据修正后的标准力学试样的持久强度计算得到涡轮工作叶片的持久寿命。
32.相比现有技术,本技术具有如下有益效果:
33.本技术提供了一种全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,为涡轮叶片在全疆域腐蚀环境下的持久寿命评估提供更接近与真实服役状态的输入条件,所述方法包括步骤:按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验;对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,对比分析叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况,获得腐蚀损伤规律;以涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况为基准,若判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,分别对叶片上取样的试样、标准力学试样开展拉伸性能及持久强度测试;分别利用叶片上取样的试样的拉伸性能和持久强度修正所述标准力学试样测得的拉伸性能和持久强度并获得相关修正系数;根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能。本技术在现有环境试验的基础上,编制环境试验谱,较单一试验更能模拟涡轴发动机单晶涡轮叶片在全疆域环境下的腐蚀损伤情况;本技术基于环境试验谱开展腐蚀试验后获得的拉伸与持久寿命考虑了全疆域环境下对材料带来的损伤,能够更真实的评估涡轴发动机燃气涡轮叶片在预期服役环境下的持久寿命;本技术在燃气涡轮叶片上取样开展力学性能测试,能够更真实的反应叶片的力学性能,能够更为准确的修正持久寿命计算结果;本技术通过叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片的损伤情况,可获得三者之间的腐蚀损伤对应关系,并利用该对应关系在非破坏情况下,能更真实的评估在预期服役环境下,考虑腐蚀损伤的静强度及持久寿命。
34.除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本技术作进一步详细的说明。
附图说明
35.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
36.图1是本技术优选实施例的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法流程示意图。
37.图2是本技术另一优选实施例的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法流程示意图。
38.图3是本技术另一优选实施例的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法流程示意图。
39.图4是本技术优选实施例的步骤s5的子步骤流程的示意图。
具体实施方式
40.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
41.参照图1,本技术的优选实施例提供了一种全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,包括步骤:
42.s1、按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验;
43.s2、对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,对比分析叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况,获得腐蚀损伤规律;
44.s3、以涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况为基准,若判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,分别对叶片上取样的试样、标准力学试样按国际、国内通用标准或企标开展拉伸性能及持久强度测试;
45.s4、分别利用叶片上取样的试样的拉伸性能和持久强度修正所述标准力学试样测得的拉伸性能和持久强度并获得相关修正系数;
46.s5、根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能。
47.本实施例提供了一种全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,为涡轮叶片在全疆域腐蚀环境下的持久寿命评估提供更接近与真实服役状态的输入条件,所述方法包括步骤:s1、按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验;s2、对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,对比分析叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况,获得腐蚀损伤规律; s3、以涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况为基准,若判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,分别对叶片上取样的试样、标准力学试样开展拉伸性能及持久强度测试;s4、分别利用叶片上取样的试样的拉伸性能和持久强度修正所述标准力学试样测得的拉伸性能和持久强度并获得相关修正系数;s5、根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能。本实施例在现有环境试验的基础上,编制环境试验谱,较单一试验更能模拟涡轴发动机单晶涡轮叶片在全疆域环境下的腐蚀损伤情况;本实施例基于环境试验谱开展腐蚀试验后获得的拉伸与持久寿命考虑了全疆域环境下对材料带来的损伤,能够更真实的评估涡轴发动机燃气涡轮叶片在预期服役环境下的持久寿命;本实施例在燃气涡轮叶片上取样开展力学性能测试,能够更真实的反应叶片的力学性能,能够更为准确的修正持久寿命计算结果;本实施例通过叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片的损伤情况,可获得三者之间的腐蚀损伤对应关系,并利用该对应关系在非破坏情况下,实现对涡轮叶片持久寿命的准确评估,提高评估精度。
48.如图2所示,在本技术的优选实施例中,按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验之前,还包括步骤:
49.s101、从燃气涡轮单晶叶片中取出拉伸及持久性能非标试样,根据实际设计要求选择喷涂防护涂层,得到所述叶片上取样的试样;
50.s102、取燃气涡轮单晶叶片同炉单铸或附铸试棒加工成拉伸及持久试样,根据实际设计要求选择喷涂防护涂层,得到所述标准力学试样。
51.本实施例中,叶片上取样的试样是从燃气涡轮单晶叶片中取出拉伸及持久性能非标试样并根据实际设计要求选择喷涂防护涂层得到,而标准力学试样则是取燃气涡轮单晶叶片同炉单铸或附铸试棒加工成拉伸及持久试样并根据实际设计要求选择喷涂防护涂层得到,从而保证了两试样在材料力学性能方面的相似性,有利于后期试验数据的准确性和可参考性。
52.如图3所示,在本技术的优选实施例中,按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验之前,还包括步骤:
53.s111、分析所述涡轮工作叶片的主要环境因素、工况条件因素编制环境试验谱。
54.本实施例在现有环境试验的基础上,通过分析所述涡轮工作叶片的主要环境因素、工况条件因素编制环境试验谱,由于在全疆域的环境下,盐雾、酸性环境、沙尘等腐蚀因素对涡轮叶片材料会造成一定的损伤,材料的拉伸及持久强度会有一定程度的衰减,本实施例充分考虑在全疆域环境下由于腐蚀带来的强度衰减,较现有的单一试验更能模拟涡轴发动机单晶涡轮叶片在全疆域环境下的腐蚀损伤情况,从而减少后续评估出的持久寿命与在全疆域环境下的真实寿命之间的偏差。
55.在本技术的优选实施例中,分析涡轮工作叶片的主要环节因素、工况条件因素编制环境试验谱时的编制依据包括:
56.所述涡轮工作叶片的各种状态下的使用温度、发动机实际服役的疆域 (如盐碱地、海洋等)、发动机在每种工作环境下使用的时间比例、发动机在每种环境下工作与停放时间的比例。
57.本实施例在编制环境试验谱时,充分考虑到所述涡轮工作叶片的各种状态下的使用温度、发动机实际服役的疆域、发动机在每种工作环境下使用的时间比例、发动机在每种环境下工作与停放时间的比例等对腐蚀损伤情况具有实质性影响的因素,能够提高后续模拟加速试验时的仿真程度,使腐蚀更接近涡轮工作叶片的实际工况,提高腐蚀损伤检查数据的精确性。
58.在本技术的优选实施例中,所述的模拟加速腐蚀试验包括盐雾试验和燃气热腐蚀试验。
59.在全疆域环境下使用时,燃气涡轮主要受到外界进入的含硫的盐、盐雾、燃气以及高温综合作用带来的腐蚀,因此,本实施例选择盐雾试验及燃气热腐蚀试验,按预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验,如先进行盐雾试验,再进行燃气热腐蚀试验,接着再循环进行盐雾试验、燃气热腐蚀试验,以此类推。
60.在本技术的优选实施例中,对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查时,采用无损检测方式对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,且腐蚀损伤检查项目包括腐蚀面积、腐蚀深
度、腐蚀速率、腐蚀部位。
61.本实施例在行腐蚀损伤检查时,采用无损检测方式对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,避免对试样和叶片的破坏,减少腐蚀损伤检查难度,降低检查成本。另外,本实施例中,腐蚀损伤检查项目包括腐蚀面积、腐蚀深度、腐蚀速率、腐蚀部位等多个因素,相比现有单一的检测项目,检查多个检测项目可以更真实、全面的体现腐蚀的自身特性,从而有利于更加准确地获得在腐蚀条件下的力学强度衰减情况。
62.在本技术的优选实施例中,判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,所述腐蚀损伤检查项目的权重大小关系为:腐蚀深度》腐蚀面积》腐蚀速率》 腐蚀部位。
63.本实施例中,虽然在判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度时,会综合考虑腐蚀深度、腐蚀面积、腐蚀速率和腐蚀部位来更真实、全面的体现腐蚀的自身特性,从而有利于更加准确地获得在腐蚀条件下的强度衰减情况,但是,研究表明,上述腐蚀损伤检查项目对于腐蚀条件下的力学强度衰减情况的影响权重也是不尽相同的,其中,腐蚀深度的影响权重最大,深度越大,对力学强度衰减的影响也越大,其次依次是腐蚀面积、腐蚀速率、腐蚀部位,本实施例对在根据腐蚀损伤检查项目判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度时,并非一视同仁,而是科学的利用各腐蚀损伤检查项目对力学强度衰减的影响的权重大小去进行判断,有效提高腐蚀与叶片力学性能衰减关系评估的准确性和可靠性。
64.在本技术的优选实施例中,所述腐蚀损伤情况相似度的设定阈值为 75%~80%。考虑到误差和试验精度的要求,本实施例所述腐蚀损伤情况相似度的设定阈值为75%~80%,也就是说,以涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况为基准,只要叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到75%~80%时,则判断叶片上取样的试样、标准力学试样及涡轮工作叶片的腐蚀特性是等效的,在判断腐蚀特性等效的前提下,才分别对叶片上取样的试样、标准力学试样开展拉伸性能及持久强度测试,继而通过涡轮工作叶片及两种试样的损伤情况,可获得三者之间的腐蚀损伤对应关系,该对应关系可用于非破坏情况下,对涡轮工作叶片的持久寿命进行评估和修正。
65.如图4所示,在本技术的优选实施例中,根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能,具体包括步骤:
66.s51、根据修正后的标准力学试样的拉伸性能计算得到涡轮工作叶片的静强度;
67.s52、根据修正后的标准力学试样的持久强度计算得到涡轮工作叶片的持久寿命。
68.本实施例在获得了修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度后,即可通过修正后的拉伸性能计算得到涡轮工作叶片的静强度,通过修正持久强度计算得到涡轮工作叶片的持久寿命,也即,本实施例通过对利用修正后的数据计算得到更为精确的静强度和持久寿命,从而方便从结构、选材、防护、工艺等各方面对涡轮叶片进行优化设计,将会大幅缩短研制周期,提高产品的品质。
69.综上所述,本发明以一种单晶高温合金涡轮叶片为研究对象,采用模拟全疆域环境及涡轴发动机真实工况的试验谱,对单晶高温合金叶片拉伸性能和持久强度衰减情况进行评估,预测在航空发动机实际服役条件下的拉伸性能及持久强度的衰减情况,解决目前
涡轴发动机涡轮叶片在全疆域环境下使用时无衰减后的拉伸及持久寿命评估方法的问题。
70.以上所述仅为本技术的优选实施例而已,并不用于限制本技术,对于本领域的技术人员来说,本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征:
1.一种全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,包括步骤:按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验;对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,对比分析叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况,获得腐蚀损伤规律;以涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况为基准,若判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,分别对叶片上取样的试样、标准力学试样开展拉伸性能及持久强度测试;分别利用叶片上取样的试样的拉伸性能和持久强度修正所述标准力学试样测得的拉伸性能和持久强度并获得相关修正系数;根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能。2.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验之前,还包括步骤:从燃气涡轮单晶叶片中取出拉伸及持久性能非标试样,根据实际设计要求选择喷涂防护涂层,得到所述叶片上取样的试样;取燃气涡轮单晶叶片同炉单铸或附铸试棒加工成拉伸及持久试样,根据实际设计要求选择喷涂防护涂层,得到所述标准力学试样。3.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,按照预先编制的环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验之前,还包括步骤:分析所述涡轮工作叶片的主要环境因素、工况条件因素编制环境试验谱。4.根据权利要求3所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,分析涡轮工作叶片的主要环节因素、工况条件因素编制环境试验谱时的编制依据包括:所述涡轮工作叶片的各种状态下的使用温度、发动机实际服役的疆域、发动机在每种工作环境下使用的时间比例、发动机在每种环境下工作与停放时间的比例。5.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,所述的模拟加速腐蚀试验包括盐雾试验和燃气热腐蚀试验。6.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,对完成模拟加速腐蚀试验的叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查时,采用无损检测方式对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查,且腐蚀损伤检查项目包括腐蚀面积、腐蚀深度、腐蚀速率、腐蚀部位。7.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,判断叶片上取样的试样、标准力学试样的腐蚀损伤情况与涡轮工作叶片的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,所述腐蚀损伤检查项目的权重大小关系为:腐蚀深度>腐
蚀面积>腐蚀速率>腐蚀部位。8.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,所述腐蚀损伤情况相似度的设定阈值为75%~80%。9.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,分别对叶片上取样的试样、标准力学试样开展拉伸性能及持久强度测试时,按国际、国内通用标准或企标开展拉伸性能及持久强度测试。10.根据权利要求1所述的全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,其特征在于,根据修正后的标准力学试样的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能,具体包括步骤:根据修正后的标准力学试样的拉伸性能计算得到涡轮工作叶片的静强度;根据修正后的标准力学试样的持久强度计算得到涡轮工作叶片的持久寿命。

技术总结
本申请公开了一种全疆域腐蚀环境下涡轮叶片力学性能衰减模拟评估方法,包括步骤:按照环境试验谱的循环规律对叶片上取样的试样、标准力学试样、涡轮工作叶片开展模拟加速腐蚀试验;对完成腐蚀试验的两种试样和涡轮工作叶片进行腐蚀损伤检查获得腐蚀损伤规律;若判断三者的腐蚀损伤情况相似度达到设定阈值时,分别对两种试样开展拉伸性能及持久强度测试;分别利用叶片上取样的试样的拉伸性能和持久强度修正标准力学试样测得的拉伸性能和持久强度;根据修正后的拉伸性能和持久强度计算得到涡轮工作叶片的力学性能。本申请能获得全疆域腐蚀环境下更准确的叶片力学性能衰减结果,能更真实的评估在预期服役环境下,考虑腐蚀损伤的静强度及持久寿命。的静强度及持久寿命。的静强度及持久寿命。


技术研发人员:石瑶 包幼林 王强 黄子琳 袁珂 曾佳敏 方向 郭靖
受保护的技术使用者:中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日:2022.01.25
技术公布日:2022/7/5
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