田锦 王瑛琦 时文斌

摘 要：某高涵道比涡扇发动机试验过程中，尾喷口多次出现碎屑。收集碎屑后进行显微观察及能谱分析，结合发动机各部件使用的材料，初步确定了碎屑的材料类型。通过对发动机的分解检查，进一步明确了尾喷口碎屑的来源。经过对碎屑类型的统计分析，GH3536、GH4169、GH3030、氧化铝、镍石墨、非金属这6类碎屑出现的概率较高，均超过20%。其中，GH3536、GH4169主要来自于蜂窝、篦齿刮磨，GH3030来自测试压片的破裂脱落，氧化铝来自叶片动应力涂层的脱落，镍石墨来自支点镍石墨涂层的脱落，非金属则来自于滑油结焦脱落。对尾喷口碎屑来源的分析表明，碎屑主要来自于零部件的刮磨以及测试材料脱落，因此需关注蜂窝-篦齿的间隙设计值，加强对测试改装的管理，减少试车中多余物的产生，以保证试车安全。

关键词：高涵道比;涡扇发动机;试验;尾喷口;碎屑分析

0    引言

航空发动机的地面磨合试验是检验发动机结构设计质量、整机机械品质的一项重要工作。在试验过程中，由于转静子碰磨、零部件局部失效、测试改装材料脱落等原因，会形成微小的碎屑。在试车结束后，这些碎屑仍会有部分残留于尾喷口。庄立波等人应用电子显微镜、能谱仪研究了尾喷口调节片的断裂情况，结果表明磨损和裂纹导致了断裂的发生[1]。叶片的掉块、失效等也会产生碎屑，权立宝等人分析了燃气轮机高压涡轮叶片的掉块故障[2]。崔雄华等人研究了叶片的失效断裂故障[3-4]。轴承的失效也会产生碎屑，对发动机有较大危害。……