高壓壓氣機(jī)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要組成部分,整流葉片作為壓氣機(jī)的重要部分,目前較多的是采用釬焊法來進(jìn)行制造,釬焊層焊接的好壞直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的整體運(yùn)行性能。由于該部件組焊后,難以使用常規(guī)無損檢測方法檢測,因此需要開發(fā)一種能夠在線的無損檢測方法。本文開發(fā)用于高壓壓氣機(jī)整流葉片第三~六級(jí)整片釬焊縫的電位法檢測方法,首先利用ANSYS仿真軟件,研究出合適的檢測電流及合適的檢測電極尺寸,分析出適宜檢測的缺陷大小。設(shè)計(jì)和制作了釬焊模擬葉片和試樣,利用超聲C掃描和射線DR對焊接質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)定,設(shè)計(jì)和制作了適應(yīng)不同檢測試樣要求檢測探頭和夾具,對釬焊模擬葉片和試樣進(jìn)行電位法檢測和分析,模擬試樣檢測數(shù)據(jù)的結(jié)果與ANSYS仿真結(jié)果具有很好的相似性,與實(shí)際超聲C掃描結(jié)果也呈現(xiàn)很好的相似性,模擬葉片DR檢測計(jì)算的評判值與電位法檢測的值線性相關(guān),擬合函數(shù)為y=168.67201+192.44305x。經(jīng)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)提高檢測電壓(電流)對檢測靈敏度的影響較小,使用小電極更利于缺陷的檢出,缺陷尺寸增大缺陷檢出困難。在此基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)場檢測需求,提出了使用核密度函數(shù)近似函數(shù)(正態(tài)函數(shù))峰值下降的分貝線分析方法。使用MATLAB畫出測量數(shù)據(jù)的箱線圖,結(jié)合箱線圖和葉片的實(shí)際情況去除相應(yīng)的異常點(diǎn),并通過Jarque Bera檢驗(yàn)、卡方優(yōu)度檢驗(yàn)等方法分析出樣本數(shù)據(jù)的分布規(guī)律,根據(jù)樣本數(shù)據(jù)的分布規(guī)律對每級(jí)葉片整體進(jìn)行核密度估計(jì),求出每級(jí)葉片整體的分布規(guī)律和核密度估計(jì)函數(shù),然后通過核密度函數(shù)以及聚類法劃出檢測電阻值的正常范圍,結(jié)合葉片的實(shí)際情況進(jìn)行檢測范圍修正,結(jié)果表明:根據(jù)核密度函數(shù)分布和聚類分析,可以判別釬焊質(zhì)量,焊接優(yōu)良指標(biāo)為三級(jí)葉片單、雙葉片檢測核密度峰值下降6db和8db;四級(jí)葉片單、雙葉片檢測核密度峰值下降均為8db線;五級(jí)葉片單、雙葉片檢測核密度峰值下降9db、和6db;六級(jí)葉片單、雙葉片檢測核密度峰值下降8db和9db,在檢測線以外的區(qū)域?yàn)樾枰攸c(diǎn)關(guān)注的區(qū)域,此結(jié)果在模擬葉片上得到成功驗(yàn)證。本課題的研究成果為某型高壓壓氣機(jī)整流葉片釬焊的檢測提供了有效的檢測方法,為電位法檢測檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、工藝及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了依據(jù),確保了某新型壓氣機(jī)整流葉片的研制質(zhì)量。
【學(xué)位單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：V263
【部分圖文】：

究背景和研究目的壓壓氣機(jī)整流葉片的制造技術(shù)是航空領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵技術(shù)，它的制造質(zhì)航空飛行器的安全運(yùn)行，目前國際上較為先進(jìn)的制造方式主要是采用動(dòng)機(jī)整流葉片組件如圖 1-1 所示。機(jī)匣材料 0Cr11Ni2MoVNb，葉片i2，釬料 B-Ni73CrSiB-40Ni2-S，釬焊溫度 1095±5℃焊接后回火 650±5整流器釬焊組件試車后由于數(shù)實(shí)際焊接結(jié)構(gòu)中，不能完全消除余高、，接頭或多或少地存在應(yīng)力集中，導(dǎo)致疲勞裂紋萌生；焊接接頭疲勞體缺陷裂紋源和面缺陷裂紋源，裂紋擴(kuò)展過程中出現(xiàn)了明顯的疲勞輝頭焊縫區(qū)塌陷位置的斷面尺寸很小裂紋將沿著最小厚度的力方向擴(kuò)i2MoVNb 經(jīng)過淬火和高溫回火后材料的組織為回火馬氏體和碳化物， 相和 a 相中飽和溶解度的差異，使得材料在 Ac3 以上溫度緩冷時(shí)，碳出，與周圍的 Cr 及 Fe 形成碳化物，并沿晶界分布，這種淬火時(shí)生成隨后的回火過程中無法消除，而且隨著淬火冷卻速度的降低，這種碳、長大的趨勢，導(dǎo)致壓氣機(jī)葉片脫開，可能造成飛行事故[1-4]。

圖 2-2 釬焊件的電阻分布截面（裂紋、脫焊、虛焊影響），釬焊ANSYS 仿真的對象與參數(shù)設(shè)置美國的 ANSYS 公司研制的有限元分析E 軟件，對模態(tài)分析、接觸分析、結(jié)構(gòu)力效果。ANSYS 有限元分析在核工業(yè)、航電等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。ANSYS 仿真軟行的軟件。目前，在國內(nèi)已有較多的公司仿真研究電流變化、電極尺寸變化對帶

第 2 章 高壓壓氣機(jī)整流葉片釬焊電，分為三個(gè)階段：前處理階段、求建立與問題有關(guān)的模型，定義模型數(shù)等的設(shè)置，以及網(wǎng)格的劃分，對過程主要是指通過設(shè)置的材料屬性理階段主要是指在模型求解計(jì)算的圖形或者圖表的形式顯示，并導(dǎo)出所示。

【參考文獻(xiàn)】

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1 童坤;劉恒;耿雷華;徐澎波;;基于核密度估計(jì)的AM-MCMC算法在徑流模擬中的應(yīng)用[J];長江科學(xué)院院報(bào);2018年01期

2 單德山;董俊;李喬;謝祥輝;;基于非參數(shù)核密度估計(jì)的橋梁結(jié)構(gòu)地震易損性分析[J];中國公路學(xué)報(bào);2017年12期

3 池文輝;;DR平板探測器的原理及維修[J];醫(yī)療裝備;2017年14期

4 王福東;陸明;徐知方;張為民;;焊接式航空發(fā)動(dòng)機(jī)整流器加工工藝研究[J];新技術(shù)新工藝;2017年07期

5 朱杰;陳黎飛;;核密度估計(jì)的聚類算法[J];模式識(shí)別與人工智能;2017年05期

6 羅杉;滕江;謝革新;童明;劉啟;;某型發(fā)動(dòng)機(jī)Ⅱ區(qū)加力燃油總管換段維修技術(shù)研究[J];航空維修與工程;2017年04期

7 宋元峰;萬凌云;劉涌;張盈;楊群英;馬成紅;馬浩然;;基于核密度估計(jì)的概率分布函數(shù)擬合方法[J];電網(wǎng)與清潔能源;2016年06期

8 苗青;王高;李仰軍;;X射線成像探測器發(fā)展進(jìn)展[J];傳感器世界;2015年10期

9 李曉陽;韓贊東;冉剛;王柄方;;基于交流電位法的疲勞裂紋長度測量方法與裝置[J];理化檢驗(yàn)(物理分冊);2015年08期

10 楊帆;陳良強(qiáng);羅汝葉;王和玉;汪地強(qiáng);王莉;;基于箱線圖對大曲質(zhì)量的判別分析[J];釀酒科技;2015年05期

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1 萬剛;基于巴克豪森效應(yīng)的齒輪磨削燒傷檢測[D];南昌航空大學(xué);2016年

2 徐偉;某航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片超塑成形/擴(kuò)散連接工藝參數(shù)優(yōu)化[D];沈陽航空航天大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2822990