状主要为平行四边形和锯齿形叶冠。
叶身,其功能主要是实现叶片的气动特性,叶身不同高度的截面形状通过气动设计来选取,周向上相邻叶片的叶身之间构成气流通道,供高温、高压燃气流过并膨胀做功;同时,叶身型面还兼具调整气流方向的功能,保证气流进入排气系统时轴向速度均匀。
缘板,其功能主要是形成独立的气流通道,保证高温燃气不会流入气流通道以外的涡轮盘、密封、支承等其他耐温性较差的部件。缘板介于叶身与叶根之间,一般采取方形结构,上下分别通过过渡段和叶身、叶根连接,同一级转子的叶片缘板组成一个封闭的环形结构。
叶根,其功能主要是连接叶片和轮盘,以便将功率传输到与轮盘相连的转子轴上,叶根靠上、和缘板连接的部分称为伸根。叶根下端,连接涡轮盘的部分一般采用枞树形榫头,其优点有:榫头的周向尺寸较小,可在轮缘上安装较多的叶片,输出功率大;多个齿面传力,承载能力强,安全裕度大;接触面积较大,有利于散热和摩擦减振;间隙配合,受热后能够自由膨胀,可以减小热应力;拆装方便等。”
两人听的非常仔细,鲍勃还从包里拿出纸笔记了下来,这算是克莱尔教授的私货,不是谁都能学得到的。
刘琅当然用不上纸笔,他的大脑就相当于电脑了,鲍勃记得很仔细,但他觉得没什么,克莱尔教授只是介绍了一下构成,相当于名词解释,对于实质没什么大用。
“我看这种叶片非常特殊,结构上与众不同,而且这材料也非常坚韧,这么薄的叶片极速转动很容易发生扭曲的,教授,这台发动机的叶片是怎么制造出来的?”
刘琅假装摸着那锋利的叶片问道。
“你问得很专业,这种叶片是典型的自由曲面零件,加工这类零件时都有一个特点,那就是要薄,但是会产生一个结果,那就是加工时易变形,所以在材质上就要非常严格了,一般说来材质为不锈钢,但这可不是普通的不锈钢,蒙乃尔合金、inconel、钛和镍为基础的难加工合金材料!”
克莱尔回答。
“哦,蒙乃尔合金,钛和镍的合金材料!”
刘琅记了下来。
“教授,你说这些合金都是非常坚硬的材料,很难被加工,但这种叶片却是精密到了极致,那就会对加工工艺与加工用的刀具提出了更高的要求,这一点您知道吗?”
刘琅再次问道。
“哈哈,吉米,这种问题可难不住我,好,那我就给简单的说一下这个问题。
在叶片的加工中,叶片加工难点有以下3个方面:铣工艺围带处,叶根的加工,铣拉筋孔………而这些叶片可都是中空的,这种铸造方式难度是非常高的。
中空锻造,那只有失蜡法才可以,而高质量的陶瓷芯是失蜡法铸造的最好内芯材料,它能够在浇铸金属时依然能够保持稳定,在铸件冷却后有能通过化学工艺轻易溶解,在叶片中留下所需要的空气通道。
首先把模具放在在陶土液中旋转,使其均匀包裹住模型的任何部位,这样才能算合格。
然后将模型加入特殊风箱中,在外表喷淋瓷土,形成厚实的外壳,包裹陶土后的铸造模型,再进行风干处理,接着要进行加温,将铸造模型外部包裹的瓷土烧成陶瓷范模,同时,将内部的蜂蜡排出,形成铸造空腔。
最后,生产出的叶片还需要进行x光探伤,每个叶片都要进行多角度探伤,防止出现任何瑕疵。”
虽然克莱尔说得很简单,但都是干货,刘琅牢牢的把这些话都记在心中,这已经涉及到发动机的工艺,属于“不可秘传”的层次。
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