赵文侠，李 莹，范映伟，郑运荣

（1北京航空材料研究院，北京100095；2中航工业 失效分析中心，北京100095；3中航工业 试金石检测公司，北京100095）

涡扇发动机二级转子叶片超温断裂分析

赵文侠1，2，3，李 莹1，2，3，范映伟1，2，3，郑运荣1

（1北京航空材料研究院，北京100095；2中航工业 失效分析中心，北京100095；3中航工业 试金石检测公司，北京100095）

运用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针微束分析仪对断裂叶片表面进行了宏观形貌、叶片断口宏观、微观形貌及显微组织分析，推断出叶片使用时不同部位所承受的温度范围，并对断裂原因进行了探讨。结果表明：启动超温致使叶片γ′相回溶甚至过烧至初熔状态，局部枝晶间和晶界出现明显液化现象，叶片前缘和后缘过烧程度严重，该区承受的温度达到甚至超过了1260℃，距叶片前缘约6mm中心区，其承温在1220℃左右，离叶片前缘8mm处，其短时承温在1180℃以下；超温使叶片处于严重过载状态，最终造成多个叶片瞬间断裂。

涡轮叶片；超温；初熔；过载断裂；失效分析

随着航空发动机技术的发展，发动机服役寿命不断地延长，许多军用航空发动机的寿命已超过8000h，但作为重要的热端部件的涡轮叶片的寿命远低于发动机的整件寿命。一份调查表明，在正常服役条件下，发动机到半寿命时平均有12%的涡轮叶片在大修时报废，而一级涡轮叶片报废率高达30%［1］。报废的主要原因是由于蠕变损伤造成的叶片开裂和尺寸变化［2］，在发动机服役过程中还经常遇到反常的服役状态，而超温服役最受关注。……