离心铸造_金属基本上都具延展性

　　航空发动机的研发难点，主要有“:高低压涡轮叶片的制造，第二:涡轮盘的制造，第三:航空发动机整体的制造”。

　　在说明高低压涡轮叶片的制造难度之前，还得先看一下其工作环境，只有知道了高低压涡轮叶片的工作环境，才能够了解其制造的难度有多大。

　　众所周知，航空发动机是通过风扇的旋转来带动空气，进入燃烧室与燃料混合后，进行燃烧。燃烧之后的高温高压高速气流，就会直接被高压涡轮叶片的旋转而吸走。之后继续流向低压涡轮叶片，后进入加力燃烧室再次燃烧，终从尾喷管喷出，以上就是航空发动机的工作流程。

　　了解航空发动机的工作原理之后，就可以知道高压涡轮叶片是工作在超高温，超高压的环境中，且自身还在以1.3万转/分钟的高速进行旋转。

　　这么一来，高压涡轮叶片就必须要承受超过1000℃以上的温度（往往是1℃~2000℃），20个大气~50个大气的压力，高达10吨~15吨离心力的作用。

　　既然高压涡轮叶片的工作环境如此恶劣，那么，为了对抗这样恶劣的工作环境。高压涡轮叶片就必须具较强的“抗蠕变能力，耐高温能力，抗腐蚀能力，较长的使用寿命”等一系列性能。而让高压涡轮叶片，具上述的性能，难度实在是太大了。

　　要说让高压涡轮叶片承受高温，高压，强离心力也不算很难。关键是，高压涡轮叶片不仅要承受上述的环境状况，还要在高温，高压，高转速的环境中，不能发生形变。

　　这难度就直接上去了，主要的原因是，金属基本上都具延展性，当受到捶打，敲击，拉伸时，就会发生形变。而延展性，尤其是在高温条件下，表现的更为明显。

　　同理，高压涡轮叶片也是由金属制造的，虽然是很特殊的金属，但是也具延展性。况且其还是工作在上千摄氏度的高度，强离心力的环境中。在这样的环境下，还要让高压涡轮叶片的形状保持不变，那真的是太难了。

　　所以说，也只有极其特殊的材料，才适合制造高压涡轮叶片。而要生产出这样的材料，就需要一个国家的材料科学和技术极其的先进了。

　　目前为止，高压涡轮叶片的材料已经发展了近40年。从初的锻造高温合金，铸造高温合金，到变形合金，定向凝固合金，再到单晶耐高温合金，金属间化物。

　　而要研制出以上的材料，是需要投入大量的人力，物力，财力，时间。短时间内还不一定会出效果，所以说，可以制造出高压涡轮叶片的国家，无一不是工业极其发达，材料技术极为先进的国家。

　　也正是材料技术的进步，才使得高压涡轮叶片的材料的性能是逐渐提高，抗蠕变，耐高温等性能是越来越强。随着高压涡轮叶片耐高温等性能的提升，航空发动机的涡前温度也越来越高。终导致航空发动机的推力越来越大。

　　低压涡轮叶片是仅挨着，高压涡轮叶片的。当高温高速高压气流，经过高压涡轮叶片后，所含有的能量就会进一步降低，那么低压涡轮叶片所工作的环境会比高压涡轮叶片要温和一些。

　　尽管如此，低压涡轮叶片的工作环境的恶劣性，在航空发动机中也名列前茅。基本上，可以制造出高压涡轮叶片，低压涡轮叶片的制造就不是问题，再不济，两者可以选择相同的材料。一般来说，低压涡轮叶片的材料性能，要比高压涡轮叶片材料的性能略差。这自然是两者的工作环境导致的结果。

　　高低压涡轮叶片就是安装在涡轮盘上的，涡轮盘也要面对和高低压涡轮叶片类似的工作环境。自然也需要性能极为优异的材料，才可以满足使用要求。

　　而涡轮盘的材料从变形高温合金，到铸造高温合金，再到定向凝固合金，又到粉末高温合金，后到复合材料整体涡轮盘。

　　而制造涡轮盘所需要用到技术有“等温超塑性锻造，热等静压成型，喷射成型”等等。

　　制造航空发动机时，除了要用到制造高低压涡轮叶片和涡轮盘的金属材料外，还要用到复合材料，陶瓷材料，钛合金等等。

　　比如说:航空发动机的风扇叶片是由复合材料或者钛合金制造的。燃烧室是由陶瓷基复合材料制造的；机匣是由复合材料制造的；尾喷管是由钛合金制造的。

　　要制造航空发动机，除了需要合适的材料之外，还需要彻底掌握“铸造，锻造，焊接，机械加工，特种加工，表面处理”等制造工艺。

　　如精密成型技术，又包括精密锻造，精密铸造，精密旋压，粉末冶金，快速成型。

　　其中精密旋压技术被广泛应用到航空发动机的整流罩，燃烧室锥体，压气机外壳等零件的加工上。

　　特种加工技术，又包括电火花加工，电化学加工，高能束流加工，磨粒流，振动光筛，磨料水射流加工。

　　电火花加工技术主要用于涡轮导向叶片上的气膜孔，压气机静子叶片扇形段的加工。

　　电解加工技术主要用于高温合金整体叶盘的加工。飞秒激光打孔也可以用于涡轮叶片上气膜孔的加工。

　　真空电子束焊接被广泛应用于发动机整体转子，机匣，主轴等重要结构的焊接。已成为航空发动机风扇盘、高压压气机转子组件及高压涡轮盘轴组件连接的主要焊接工艺。

　　钎焊主要是用于焊接航空发动机蜂窝封严结构，涡轮叶片，压气机叶片，机匣，燃烧室部件的焊接。

　　根据要达到不同的效果，涂层的种类可以分为封严涂层，耐磨涂层，热障涂层。其中封严涂层可用于机匣组件，耐磨涂层可用于轴类零件，热障涂层可用于涡轮叶片。

　　综上所述，航空发动机的制造难点主要就是集中在“涡轮盘，高压涡轮叶片，低压涡轮叶片”。返回搜狐，查看更多
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