张　博，侯学勤

（1.中航工业基础技术研究院，北京100028；2.北京航空材料研究院，北京100095；3.航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京100095；4.中航工业失效分析中心，北京100095）

冷却风扇叶片断裂分析

张博1，侯学勤2，3，4

（1.中航工业基础技术研究院，北京100028；2.北京航空材料研究院，北京100095；3.航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京100095；4.中航工业失效分析中心，北京100095）

冷却风扇试验过程中叶片全部发生断裂，对断裂叶片进行外观检查、金相组织和显微硬度检测，对断口进行宏微观检查、能谱分析，综合分析叶片的断裂性质和原因。结果表明:冷却风扇叶片裂纹扩展阶段的典型特征为疲劳弧线及分布在疲劳弧线间的细密疲劳条带，发生了高低周复合疲劳断裂。叶片高低周复合疲劳断裂由较大离心力叠加振动应力的综合作用引起。建议优化叶片结构，提高叶片的承载能力，降低冷却风扇叶片振动应力，严格控制铸造质量，对叶片表面进行抗疲劳性能处理。

冷却风扇叶片；疲劳断裂；高低周复合疲劳；应力

0　引言

风扇是发动机的关键部件之一，其质量及工作好坏将对发动机的工作效率、安全性和可靠性产生直接影响［1-2］。风扇叶片在工作过程中，由于转速高、受到的载荷严酷和工作环境复杂，成为发动机试验和使用过程中故障率较高的零部件之一［3-5］。叶片的失效模式虽然多数为高周疲劳断裂，但由于其服役过程中受到低循环离心力和高循环振动力的综合作用，一定条件下也会发生高低周复合疲劳。……