随着航天、航空和工业燃气轮机的发展,涡轮发动机的燃气温度不断提高,因此要求不断增加涡轮叶片耐高温的能力?;诖四康?,高温合金涡轮叶片在结构方面实现了从实心到空心的发展,在凝固方式方面实现了从多晶、定向凝固以及倒单晶的跨越。


涡轮叶片的使用环境

       涡轮叶片是航空发动机中最关键的零件之一,处于发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位,且数量众多、形状复杂、尺寸要求高、加工难度大,直接影响着航空发动机的性能。先进的航空发动机工作温度可达1700℃以上,增压后,压力高达50多个大气压。

为了满足发动机性能、可靠性和寿命的要求,涡轮叶片材料需要具有优异的高温强度,良好的抗氧化、抗热腐蚀性以及良好的疲劳、断裂韧性等综合性能。

涡轮叶片冷却与陶瓷型芯

       当前,叶片的冷却结构已由传统的对流冷却、冲击冷却和气膜冷却等方式发展到高效发散冷却与层板冷却等。所有的这些冷却方式都与叶片内腔的形状有关,而内腔形状实现的可能性又取决于陶瓷型芯的性能。铸造叶片冷却后,叶片从模具中取出,同时内部的陶瓷型芯需要溶解掉。目前,陶瓷型芯正向形状更复杂、尺寸更小、性能更高的方向发展,从而极大地促进了高性能铸造高温合金在燃气涡轮叶片中的应用。


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