本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)葉片堆焊修復(fù)工藝研究

  更多相關(guān)文章： 熱場(chǎng)分析 葉片 氬氣冷卻 應(yīng)力場(chǎng)

【摘要】：航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片屬于薄壁易變形零件，是最容易發(fā)生故障的部位。發(fā)動(dòng)機(jī)在高壓高溫工作的情況下，需要用鈦合金或者是高溫合金的材料來(lái)制造葉片。為了滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性，，壽命的指標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)葉片必須具有精確的尺寸，以及完整的形狀。 論文首先分析了航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片堆焊修復(fù)國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展，以及對(duì)本課題研究的意義。當(dāng)前我國(guó)對(duì)于葉片頂端部位的修復(fù)主要采用堆焊，即先堆焊上合適的材料，再磨削到所要求的葉片高度。由于溫度的急劇變化，會(huì)伴隨有應(yīng)力的產(chǎn)生。局部的組織晶粒也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致葉片的力學(xué)性能變化，嚴(yán)重的影響了飛機(jī)正常使用。所以對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片進(jìn)行修復(fù)，使其恢復(fù)到原來(lái)的力學(xué)性能，并且可以以足夠的強(qiáng)度和韌性來(lái)承擔(dān)飛行任務(wù)，是一項(xiàng)非常節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本并且高效的模式。 其次，針對(duì)于本課題，提出一種新型柔性?shī)A持的設(shè)計(jì)方案。在Inventor軟件下對(duì)模型進(jìn)行建立。利用有限元分析軟件對(duì)普通葉片堆焊過(guò)程進(jìn)行溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)模擬。并且分析了在運(yùn)用新型柔性?shī)A持，施加氬氣冷卻下的堆焊葉片溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的情況。最后，對(duì)比了幾種情況下的葉片表面有限元模擬的結(jié)果。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，運(yùn)用自適應(yīng)的柔性?shī)A持方法，可以較好滿足對(duì)堆焊葉片修復(fù)的需要，達(dá)到了固定牢靠，防止氧化渣飛濺的目的。TC4鈦合金葉尖處的高溫區(qū)域隨熱源的移動(dòng)而向左移動(dòng)。通過(guò)通入10L/min的氬氣流量下，葉片在較短的時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到安全的溫度范圍內(nèi)，大大縮減了晶粒長(zhǎng)大的時(shí)間，將冷卻時(shí)間縮短40%左右，可以有效提高材料強(qiáng)度。應(yīng)力場(chǎng)分布隨時(shí)間的變化而增大，集中于葉尖處。采用氬氣冷卻的方法在一定程度上伴隨著應(yīng)力的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】：熱場(chǎng)分析 葉片 氬氣冷卻 應(yīng)力場(chǎng)
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG455;V263.6
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-8
• 引言8-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 堆焊修復(fù)夾具的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展11-16
• 1.3 堆焊溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)研究的國(guó)內(nèi)外進(jìn)展16-18
• 1.4 選題的目的和意義18-19
• 1.5 本課題主要研究的內(nèi)容19-21
• 2 堆焊葉片失效分析21-25
• 2.1 熔化焊中常見(jiàn)的應(yīng)力變形21-22
• 2.2 材料過(guò)熱引起的缺陷22-23
• 2.3 堆焊缺陷23-25
• 3 堆焊柔性?shī)A持技術(shù)研究25-32
• 3.1 傳統(tǒng)柔性?shī)A具25-26
• 3.2 柔性堆焊夾具方案研究及設(shè)計(jì)要點(diǎn)26-29
• 3.2.1 柔性堆焊夾具設(shè)計(jì)要點(diǎn)26-27
• 3.2.2 柔性堆焊夾具整體方案27-29
• 3.3 柔性冷卻夾具主要結(jié)構(gòu)研究29-30
• 3.4 冷卻氣體方案的設(shè)計(jì)30-32
• 4 堆焊溫度場(chǎng)與應(yīng)力場(chǎng)有限元分析理論基礎(chǔ)32-41
• 4.1 堆焊溫度場(chǎng)有限元分析特點(diǎn)32
• 4.2 溫度場(chǎng)分析理論基礎(chǔ)32-33
• 4.3 堆焊溫度場(chǎng)有限元計(jì)算33-38
• 4.3.1 熱源模型34-35
• 4.3.2 對(duì)流換熱系數(shù)35-37
• 4.3.3 低溫氣體的換熱37-38
• 4.4 堆焊應(yīng)力與應(yīng)變理論分析38-41
• 4.4.1 屈服準(zhǔn)則39-40
• 4.4.2 熱彈塑性基本理論40-41
• 5 柔性?shī)A持冷卻條件下溫度場(chǎng)數(shù)值模擬41-52
• 5.1 幾何模型的建立41
• 5.2 材料特性參數(shù)41-44
• 5.3 確定單元類型與網(wǎng)格劃分44-45
• 5.4 移動(dòng)熱源45-46
• 5.5 柔性?shī)A持冷卻方案下溫度場(chǎng)46-52
• 5.5.1 邊界條件確定與施加46-47
• 5.5.2 堆焊溫度場(chǎng)計(jì)算結(jié)果47-49
• 5.5.3 在氬氣冷卻條件下溫度場(chǎng)49-52
• 6 堆焊應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算結(jié)果分析52-56
• 6.1 堆焊應(yīng)力場(chǎng)52-54
• 6.2 氬氣冷卻應(yīng)力場(chǎng)比較54-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 在學(xué)研究成果62-63
• 致謝63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 陳裕川;;等離子弧焊技術(shù)的新發(fā)展(一)[J];現(xiàn)代焊接;2008年08期

2 陳裕川;;等離子弧焊技術(shù)的新發(fā)展(二)[J];現(xiàn)代焊接;2008年09期

3 方和平;柔性?shī)A具的發(fā)展與應(yīng)用[J];現(xiàn)代制造工程;2002年01期

4 張美玲;孫元雪;閆立東;;熱分析技術(shù)的應(yīng)用[J];化工中間體;2012年02期

5 唐東,成曄,蔡復(fù)之;柔性?shī)A具及其設(shè)計(jì)方法研究[J];制造技術(shù)與機(jī)床;1999年02期

6 Xie Weining;He Yaqun;Zhu Xiangnan;Ge Linhan;Huang Yajun;Wang Haifeng;;Liberation characteristics of coal middlings comminuted by jaw crusher and ball mill[J];International Journal of Mining Science and Technology;2013年05期

本文編號(hào)：630318