编号：FTJS09593
篇名：磁力研磨工艺提高叶片表面质量的试验研究
作者：夏楠 马小刚 吴传宗 张亮 杨诗瑞 陈燕
关键词： 涡轮叶片 磁力研磨 表面粗糙度 残余应力 神经网络 气膜孔质量 服役寿命
机构： 辽宁科技大学机械工程与自动化学院
摘要： 目的提高航空发动机涡轮叶片的服役年限。方法应用磁力研磨工艺提高涡轮叶片表面质量,包括降低叶片表面粗糙度、去除飞秒激光制孔过程中产生的棱边毛刺以及降低叶片表面残余应力,建立神经网络模型确定最佳工艺参数,在最佳工艺参数下对叶片进行研磨加工。使用JB-8E触针式表面粗糙度测量仪、超景深显微镜和X’Pert Powder残余应力测试分析系统,分别对叶片表面粗糙度、孔口形貌以及叶片表面残余应力进行分析。结果叶片在最佳工艺参数下完成研磨加工,叶片表面粗糙度从3.08μm下降到0.19μm,叶片气膜孔棱边毛刺基本去除,且存在倒圆迹象,研磨后叶片晶格更加致密,受力状态从残余拉应力(324.7 MPa)转变为残余压应力(132.8 MPa)。结论应用磁力研磨工艺可以有效降低叶片表面粗糙度,去除叶片气膜孔的棱边毛刺,对气膜孔的棱边进行倒圆加工,提高飞秒激光制气膜孔的表面质量,同时还可以将叶片的残余拉应力转化为残余压应力,使得叶片晶格排布更加紧密,在提高叶片强度和耐磨性的同时不会引入新的缺陷,增加叶片的服役寿命。
