重型燃机喷嘴壳体及遮热板热障涂层剥落机制

目的探究重型燃机喷嘴壳体及遮热板热障涂层剥落机制,为该部件的全寿命管理提供参考。方法采用等离子喷涂方法,分别制备以06Cr25Ni20不锈钢和Hastelloy X合金为基材的热障涂层试验件,并结合水淬热冲击表征方法与瞬态热力耦合仿真方法,表征热障涂层水淬后的剥落状态,获得热障涂层残余剪应力的分布状态随基材和服役工况的变化行为,揭示热障涂层在多层热失配工况下的剥落机制。结果在水淬热冲击条件下,2种不同基材的热障涂层试验件表现出类似的剥落行为,但由于基材热膨胀系数的差异,以06Cr25Ni20不锈钢为基材的热障涂层的残余剪应力(70.1MPa)比HastelloyX合金基材的热障涂层(52.7 MPa)更大,热冲击寿命更短。在梯度温度载荷下,2种不同基材热障涂层试验件的失效模式不同,前者的最大残余剪应力为39.2 MPa,后者为25.7 MPa。结论在2种温度载荷下,以Hastelloy X合金为基材的热障涂层具有较低的残余应力和较长的服役寿命。此外,水淬热冲击可以快速表征热障涂层的寿命行为,但其失效模式与实际梯度温度载荷下的失效模式仍有一定区别。

喷嘴壳体数控加工工艺研究

发动机喷嘴壳体结构复杂,加工精度高,采用普通设备加工存在加工周期长、加工精度不易保证的困难;通过采用数控加工技术及对车铣复合加工中心设备功能的开发,优化了传统工艺,提高了零件的加工效率和加工精度,节约了工装,为在车铣复合加工中心上加工锻铸件奠定了基础。

热流道喷嘴壳体的强度校核

分析了热流道喷嘴在注射压力下的疲劳强度问题。提出了壳体壁厚的设计计算方法。喷嘴与流道板间螺纹联接时,还必须校核喷嘴壳体承受弯曲变形下的强度。

喷嘴壳体激光增材/切削减材组合制造工艺技术

在分析归纳喷嘴壳体组件制造难点的基础上,进行喷嘴壳体典型结构的性能提升和减重拓扑优化设计,并提出原始模型的增材制造优化设计原则,合理规划激光增材及切削减材组合制造的工艺次序及加工内容,极大压缩了加工工序及零件数量,有效减少了组合加工和焊接环节,提高了组件的结构强度及加工质量,降低了组件的结构复杂性、制造复杂性,可满足高性能喷嘴对先进制造工艺的发展需求。

喷油嘴壳体的加工工艺规程及夹具设计

喷油嘴壳体的形状比较特殊,呈不规则形状且结构较复杂,对喷油嘴的加工进行特性分析,采用适宜的加工方法及专用工装的设计,有效解决了其加工问题。从以下几方面分析:零件图分析、毛坯设计、工艺路线制定、工序基准选择、重点工序分析及机床、夹具、刀具、量具的选择等,使零件加工的尺寸公差符合图纸技术要求。

发动机副喷油环装配方法

发动机副喷油环由七个喷嘴壳体(包含有一个止端喷嘴壳体、一个始端喷嘴壳体)、七个喷口组件和六根油管通过焊接组成,属于环形支架类工件.副喷油环为发动机提供燃油,安装在发动机的燃烧室外壳上,装配时喷嘴壳体之间的相对位置要求高,且在装配后有流量和流量匀均性要求,装配难度大.本文从喷口组件选配、喷口组件的排列、工装制作进行论述.