王巍巍，陈玉洁，高海红

航空发动机钛火防护技术及试验验证方法

王巍巍，陈玉洁，高海红

(中国燃气涡轮研究院，四川成都610500)

钛合金在航空发动机上应用广泛，特别是对于追求高推重比的军用发动机更是如此。但采用钛合金存在钛火风险，且钛火故障危害大、发生频率高。分析了钛火故障产生的原因，描述了故障导致的后果，并结合发动机上典型钛火故障，总结了4种较为有效的钛火防护设计技术。阐述了钛火防护技术的试验验证方法和目的，指出只有通过试验验证，才能确认钛火防护技术的安全有效。

航空发动机；钛合金；钛火防护技术；试验验证；推重比

1 引言

钛合金具有机械强度高、耐热性好、耐腐蚀性强等特点，从20世纪60年代开始，各种型号的钛合金逐渐应用在航空发动机上。如Ti-64主要用于风扇及低压压气机，Ti-6246可用于低压压气机后段和高压压气机前段高负荷零件上，IMI-834可用于压气机最后一级钛零件，Ti-6242用于低压压气机后段和高压压气机前段的所有零件[1]。近年来，随着军用航空发动机对高推重比的不断追求，钛合金的使用比例不断提高。美国推重比8一级的F404发动机上钛合金用量为25%，推重比10一级的F119发动机上钛合金用量达39%。但钛合金在特定环境下有容易着火燃烧的致命缺点。航空发动机上因钛合金着火燃烧事件很多，如F100、F404和RB211等发动机都发生过非常严重的钛火事故。钛合金燃烧速度非常快(一般钛合金机件的燃烧蔓延时间从开始到结束共计4～20 s)，采用灭火措施显然来不及。……