文/关红，邰清安，范秀杰，李光泽·中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司

某转子叶片选用钛合金制造，该转子叶片在腐蚀检查时发现每批次有30%～40%数量的叶片表面存在腐蚀条带，经理化分析判断为锻造过程产生的剪切带细晶组织，如图1 所示。通过解剖分析条带区的化学成分、显微硬度与基体无明显差异；条带区晶粒不具有明显织构。由于无法量化其对叶片性能和寿命的影响，简单的直接报废处理无疑会造成周期变长和成本的巨大损失。叶片振动疲劳试验是综合考核产品使用性能的有效方法之一，因此，急需开展相关振动疲劳测试工作，确定断裂产生的原因和断口性质，为后续处理类似问题提供支撑。

图1 带有条带痕迹的钛合金叶片

试验方法

振动疲劳检测

选取某级叶片中含条带叶片30 片，编号1#～ 30#分为A、B 两组，每组各15 片分别进行振动疲劳检测。A 组：含有一条贯穿条带的叶片；B 组：含有一条未贯穿条带的叶片。

荧光检测

对振动疲劳有裂纹叶片进行荧光检测，确定裂纹部位。

开裂叶片断口分析

将振动疲劳有裂纹的叶片进行裂纹断口分析。

试验结果与分析

条带叶片的振动疲劳检测

采用榫头固持状态考核A 组、B 组的某级转子叶片的1 ～3 阶频率，测量3 片叶片的一阶弯曲振动应力分布，确定最大振动应力位置，最后考核A 组、B 组的某级转子叶片一阶模态下的中值振动疲劳寿命(榫头开裂为无效叶片)。

图2 夹紧力与固有频率关系图

⑴叶片固有频率测试。……