涡轮叶片残余应力场对精铸变形及再结晶的影响与控制方法研究

项目名称： 涡轮叶片残余应力场对精铸变形及再结晶的影响与控制方法研究

项目编号： No.51371152

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 卜昆

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 85万元

中文摘要： 国内单晶涡轮叶片成形精度低、质量不稳定、表层再结晶现象严重，废品率高已成为限制我国高性能发动机研制的瓶颈。其中再结晶及成形精度低的问题根源在于具有复杂结构的涡轮叶片精铸残余应力分布不均，产生了应变或局部应力集中。本申请拟针对航空发动机单晶涡轮叶片变形及再结晶问题提出基于残余应力的控制方法。针对单晶涡轮叶片铸造残余应力的产生机理与再结晶临界应力特性和变形特性进行系统深入的研究，建立单晶涡轮叶片型面变形与再结晶的控制准则，构建单晶涡轮叶片再结晶及精铸变形与结构形状和残余应力的一体化控制理论。建立基于蜡型形状优化的叶片铸件变形控制与基于蜡型工艺辅助结构的残余应力与再结晶控制方法。为实现单晶涡轮叶片铸件精确控形与消除或抑制再结晶提供可靠保障。

中文关键词： 单晶涡轮叶片；精铸变形；再结晶；残余应力；结构优化

英文摘要： There are some problems in the manufacture process of single-crystal turbine blades in China, such as low forming accuracy, instable quality, and high rejection ratio. As a result, the manufacturing of turbine blades has been one of the "bottlenecks" whic

英文关键词： Single-crystal turbine blade；Investment casting；Recrystallization；Residual stress；Structure optimization