本研究以先進航空發(fā)動機壓氣機整體葉盤為應用對象,開展TC11/TC17異材線性摩擦焊接整體葉盤的研制與實驗考核研究,分析焊接接頭的顯微組織,對比研究母材和焊接接頭的拉伸性能及持久性能,完成了焊接葉片單元件的振動疲勞實驗和焊接整體葉盤的超轉(zhuǎn)實驗及低循環(huán)疲勞實驗。結(jié)果表明:TC11/TC17線性摩擦焊接接頭由TC11母材區(qū)、TC11側(cè)熱力影響區(qū)、焊合區(qū)、TC17側(cè)熱力影響區(qū)和TC17母材區(qū)五個典型區(qū)域組成。焊接試樣的拉伸強度與TC11母材基本相當,焊接試樣的伸長率與TC17母材相當,斷面收縮率與TC11母材相當;焊接接頭的持久強度極限低于TC17母材但略高于TC11母材。三種焊縫位置的焊接葉片單元件的中值疲勞壽命分別為1.501×106次、0.344×106次和0.132×106次,疲勞裂紋未產(chǎn)生在葉片的焊縫處及熱影響區(qū);焊接整體葉盤通過了115%的超轉(zhuǎn)實驗和1000次低循環(huán)疲勞實驗,實驗結(jié)果滿足要求。

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

TC11母材、TC17母材及TC11/TC17焊接接頭在400℃和450℃下的10h持久強度極限如表3所示�？梢钥闯觯琓C17母材的持久強度極限明顯高于TC11母材。焊接接頭的持久強度極限低于TC17母材但略高于TC11母材。實驗后發(fā)現(xiàn)，持久試樣的斷裂均產(chǎn)生在遠離焊縫的TC11....

采用有限元數(shù)值仿真的TC11和TC17葉片單元件的一階相對振動應力分布如圖4所示，最大應力位于葉根R處，葉身中部應力較大。對三種焊縫位置的葉片單元件進行一階振動應力分布測試和疲勞壽命實驗，每種焊縫位置的單元件均為8件。一階振動應力分布測試結(jié)果與數(shù)值仿真結(jié)果基本一致，最大應力位于葉....

采用優(yōu)化的焊縫位置和焊接工藝，研制線性摩擦焊接TC11/TC17異材整體葉盤，輪盤部分為TC17鈦合金，葉片部分為TC11鈦合金。采用熒光滲透、電渦流和超聲波等方法對焊接整體葉盤進行無損探傷檢驗，未發(fā)現(xiàn)超標缺陷；采用三坐標測量儀對整體葉盤的尺寸進行檢測，精度符合設計要求。檢驗后的....

本文編號：4009509