发动机粉末合金高压涡轮盘断裂的原因

刘丽玉¹，陶春虎¹，刘昌奎¹，张义文²，李永斌³

1. 北京航空材料研究院航空材料检测与评价北京市重点实验室,中航(试金石)检测科技有限公司2. 北京钢铁研究总院3. 贵州黎阳航空动力有限公司

摘 要：某型发动机在进行300h长试试车过程中,材料为FGH4097粉末高温合金的高压涡轮盘发生断裂,造成发动机烧毁,对涡轮盘掉块断口进行宏观、微观观察以及能谱分析,对故障原因进行了排查并对排查结果进行了模拟试验。结果表明:失效的高压涡轮盘为疲劳断裂,涡轮盘疲劳断裂的原因是其冷却孔边存在的夹杂物以及夹杂物周围的大面积原始颗粒边界(PPB),夹杂物主要为电弧焊的焊渣,PPB是焊渣与合金反应生成的伴生物。

关键词：涡轮盘;FGH4097粉末高温合金;夹杂物;断裂;