田 伟，王 标

(中国燃气涡轮研究院，四川 成都 610500)

1 引言

钛合金具有比强度高、热强性好、耐蚀性强等优点，广泛应用于航空发动机中。但钛合金导热系数低，氧化热焓大，在发动机工况温度、气流速度、压力和摩擦作用下，容易自发燃烧而产生钛火。钛合金一旦燃烧，便迅速蔓延，对其它零部件甚至整台发动机产生严重烧损。据统计分析，发动机中的钛火主要由高压压气机钛合金转、静子碰磨引起。钛合金碰磨时产生大量的高温磨屑，磨屑的比表面积大且缺少氧化膜阻氧，在高温、高压气流中容易燃烧(飞溅的火花)，而燃烧磨屑堆积在钛合金零件表面又会将其引燃。另外，钛合金燃烧时的熔融金属，也会通过气流传播粘附到其它零件表面而引发燃烧。正是由于燃烧液滴的传播，使得钛火发生过程非常迅速，烧损程度特别严重。

鉴于钛火的巨大危害，国外对钛合金燃烧特性开展了系统、深入的理论分析和试验研究，为航空发动机安全、合理选用钛合金和切实有效采取钛火防治措施提供了指导。美国利用激光点火试验平台，在模拟发动机工况条件下评价了54种常用钛合金的燃烧特性[1]。俄罗斯研究了航空发动机用钛合金发生启燃的临界温度与压力[2]。目前，美、英、俄等国的防钛火技术已取得重大突破，钛火事故鲜有发生，并根据温度、压力对钛合金启燃的影响规律，在民航适航性标准中严格规定了钛合金零部件的使用条件。俄罗斯民航试航性标准中规定，高压压气机钛合金零件工作温度上限为：转子叶片500℃、静子叶片330℃、机匣及封严环330℃、篦齿环300℃。……