张志金，张明岐

（ 中国航空制造技术研究院，北京 100024 ）

涡轮叶片在服役过程中，燃气动力引起的叶片振动不可避免，循环次数超过10 000，叶片将产生高周疲劳[1]。 涡轮叶片上一般分布大量的气膜冷却孔，气膜孔的存在将会改变涡轮叶片的固有频率与模态[2-6]。 在小孔径和密布排列导致的多孔干涉效应作用下，气膜孔局部区域成为叶片失效断裂的多发部位。 因此，开展单晶材料带气膜孔寿命强度评估对发动机叶片工程应用具有重要意义。

目前， 叶片气膜冷却孔制孔工艺主要有电液束、激光与电火花三种[7-8]。 其中，电液束是一种冷加工技术，加工的小孔具有无再铸层、无微裂纹、无热影响区的“三无”特点，也是目前单晶叶片气膜冷却孔主要采用的加工技术[9]；激光制孔和电火花制孔工艺都属于热加工工艺，小孔表面存在不同程度的再铸层和微裂纹。

近年来，制孔工艺对制孔质量及性能的影响越来越受研究人员的重视， 也取得了一些研究成果。刘新灵等[10]梳理了目前叶片气膜冷却孔制造的主流工艺，重点分析了纳秒激光和电火花两种制孔工艺对相关结构疲劳性能的影响。 艾兴等[11]对比了毫秒激光、纳秒激光、皮秒激光制孔工艺的差别，通过观测激光制孔圆度和锥度， 对制孔工艺作出评价。Kliuev 等[12]研究了电火花工艺对Inconel 718 合金涡轮叶片气膜孔的影响，分析了影响电火花制孔再铸层厚度的主要因素。Gamage 等[13]研究了电火花制孔工艺参数对制孔质量的影响，制备得到了高性能气膜冷却孔。……