Der Flugzeugmotor ist das "Herz" des Flugzeugs und ist auch als "Kronjuwel der Industrie" bekannt. Die Herstellung integriert viele hochmoderne Technologien in der modernen Industrie, die Materialien, mechanische Verarbeitung, Thermodynamik und andere Bereiche umfassen. Da die Länder immer höhere Anforderungen an die Motorleistung haben, stellen neue Strukturen, neue Technologien und neue Prozesse in Forschung und Entwicklung und Anwendung immer noch den Höhepunkt der modernen Industrie in Frage. Einer der wichtigsten Faktoren bei der Verbesserung des Thrust-zu-Gewicht-Verhältnisses von Flugzeugmotoren ist die integrale Klingenscheibe.
Vorteile von Blisks
Vor dem Auftreten der integrierten Klingenscheibe mussten die Rotorblätter des Motors durch Zapfen, Einstich- und Zapfenrillen und Verriegelungsgeräte an die Radscheibe angeschlossen werden, aber diese Struktur entsprach allmählich nicht den Bedürfnissen von Hochleistungs-Flugzeugmotoren. Die integrale Klingenscheibe, die die Motorrotorblätter und die Radscheibe integriert, wurde zu einer Muss für Motoren mit hohem Schub-Gewicht-Verhältnis geworden. Es wurde in militärischen und zivilen Flugzeugmotoren weit verbreitet und hat die folgenden Vorteile.
1.Gewichtsverlust:Da der Rand der Radscheibe nicht bearbeitet werden muss, um die Zunge und die Nut für die Installation der Klingen zu installieren, kann die radiale Größe des Felgens stark reduziert werden.Dadurch werden die Masse des Rotors erheblich reduziert.
2.Reduzieren Sie die Anzahl der Teile:Zusätzlich zu der Tatsache, dass die Radscheibe und die Klingen integriert sind, ist die Reduzierung von Verriegelungsgeräten auch ein wichtiger Grund. Flugzeugmotoren haben äußerst strenge Anforderungen an die Zuverlässigkeit, und eine vereinfachte Rotorstruktur spielt eine große Rolle bei der Verbesserung der Zuverlässigkeit.
3. Reduzieren Sie den Luftstromverlust:Der Fluchtverlust, der durch die Lücke in der herkömmlichen Verbindungsmethode verursacht wird, wird beseitigt, die Motoreffizienz wird verbessert und der Schub erhöht.
Das Blisk, das das Gewicht reduziert und das Schub erhöht, ist keine leichte "Perle" zu erhalten. Einerseits besteht der Blisk hauptsächlich aus schwer zu verarbeitenden Materialien wie Titanlegierung und Hochtemperaturlegierung. Andererseits sind die Klingen dünn und die Klingenform ist komplex, was extrem hohe Anforderungen an die Herstellungstechnologie stellt. Wenn die Rotorblätter beschädigt sind, können sie außerdem nicht einzeln ersetzt werden, was dazu führen kann, dass der Blisk verschrottet wird, und die Reparaturtechnologie ist ein weiteres Problem.
Herstellung von Bliss
Gegenwärtig gibt es drei Haupttechnologien für die Herstellung von Integralblättern.
Fünf-Achsen-CNC-Mahlen
Das Fünf-Achsen-CNC-Fräsen wird aufgrund seiner Vorteile einer schnellen Reaktion, einer hohen Zuverlässigkeit, einer guten Verarbeitungsflexibilität und dem kurzen Produktionsvorbereitungszyklus häufig zur Herstellung von Bliss verwendet. Zu den Hauptmahlen gehören Seitenfräsen, Sturzmahlen und zykloidales Mahlen. Zu den Schlüsselfaktoren, um den Erfolg von Bliss zu gewährleisten, gehören:
Fünf-Achsen-Werkzeugmaschine mit guten dynamischen Eigenschaften
Optimierte professionelle Cam -Software
Tools und Anwendungswissen, das sich der Titan-Legierung/Hochtemperaturlegierung verarbeitet
Elektrochemische Bearbeitung
Die elektrochemische Bearbeitung ist eine hervorragende Methode zur Bearbeitung der Kanäle von integralen Klingenscheiben von Flugzeugmotoren. Es gibt mehrere Bearbeitungstechnologien in der elektrochemischen Bearbeitung, einschließlich Elektrolythülsenbearbeitung, Konturelektrolyt -Bearbeitung und CNC -Elektrolyt -Bearbeitung.
Da die elektrochemische Bearbeitung hauptsächlich die Eigenschaft der Metallauflösung an der Anode im Elektrolyten verwendet, wird der Kathodenteil nicht beschädigt, wenn die elektrochemische Bearbeitungstechnologie angewendet wird, und das Werkstück wird nicht durch Schnittkraft, Bearbeitung von Wärme usw. während der Bearbeitung beeinträchtigt.
Darüber hinaus werden im Vergleich zum Fünf-Achsen-Fräsen die Arbeitszeiten der elektrochemischen Bearbeitung stark reduziert und können in den Stadien der rauen Bearbeitung, Halbfinish und Finish verwendet werden. Nach der Bearbeitung sind kein manuelles Polieren erforderlich. Daher ist es eine der wichtigsten Entwicklungsrichtungen der Integral -Blattkanalverarbeitung von Flugzeugmotoren.
Schweißen
Die Klingen werden separat verarbeitet und dann durch Elektronenstrahlschweißen, lineares Reibschweißen oder Vakuum-Festkörperdiffusionsbindung an die Klingenscheibe geschweißt. Der Vorteil ist, dass es für die Herstellung von integralen Klingenscheiben mit inkonsistenten Klingen- und Scheibenmaterialien verwendet werden kann.
Das Schweißverfahren hat hohe Anforderungen an die Qualität des Schweißens der Klingen, was die Leistung und Zuverlässigkeit der gesamten Klingenscheibe des Flugzeugmotors direkt beeinflusst. Da die tatsächlichen Formen der in der Schweißscheibenscheibe verwendeten Klingen nicht konsistent sind, sind die Positionen der Klingen nach dem Schweißen aufgrund der Einschränkung der Schweißgenauigkeit nicht konsistent, und die adaptive Verarbeitungstechnologie ist erforderlich, um personalisierte Präzisions -CNC -Mahlen für jede Klinge durchzuführen.
Darüber hinaus ist das Schweißen eine sehr wichtige Technologie bei der Reparatur von integrierten Klingen. Unter ihnen hat lineares Reibungsschweißen als feste Phasenschweißtechnologie eine hohe Schweißverbindungsqualität und eine gute Reproduzierbarkeit. Es ist eine der zuverlässigeren und vertrauenswürdigsten Schweißtechnologien zum Schweißen von Flugzeugmotor-Rotorkomponenten des Schub-Gewichts-Verhältnisses.
Anwendung von Blisk
1. EJ200 Flugzeugmotor
Der EJ200-Flugzeugmotor verfügt über insgesamt 3- Bühnenventilatoren und 5- Bühnen-Hochdruck-Kompressoren. Einzelne Klingen werden mit Elektronenstrahl an der Radscheibe geschweißt, um eine integrale Klingenscheibe zu bilden, die im Lüfter der 3. Stufe und im Hochdruckkompressor der 1. Stufe verwendet wird. Die integrale Klingenscheibe ist nicht zusammen mit den Rotoren anderer Stufen geschweißt, um einen mehrstufigen Integralrotor zu bilden, sondern mit kurzen Schrauben verbunden ist. Im Allgemeinen liegt es in der frühen Phase der Anwendung integraler Klingenscheiben.
2. F414 Turbofan -Motor
Im F414-Turbofan-Motor werden die 2. und 3. Stadien des 3- -bühnenventilators und die ersten drei Stufen der Hochdruck-Kompressor-Kompressor-Stufe integrale Blades verwendet, die mit elektrochemischen Methoden verarbeitet werden. GE hat auch eine realisierbare Reparaturmethode entwickelt. Auf dieser Basis werden die integralen Klingen des 2. und 3. Stadiums des Lüfters zusammengeschweißt, um einen integralen Rotor zu bilden, und die 1. und 2. Stadien des Kompressors werden ebenfalls miteinander verschweißt, wodurch das Gewicht des Rotors weiter verringert und die Haltbarkeit des Motors verbessert wird.
Im Vergleich zum EJ200 hat der F414 einen großen Schritt nach vorne bei der Anwendung von integrierten Klingen gemacht.
3. F 119- PW -100 Motor
Der {3- Bühnenlüfter und {6- Stufe Hochdruckkompressor verwenden alle Integralblätter, und die Lüfterblätter im 1. Stadium sind hohl. Die hohlen Klingen werden durch lineares Reibschweißen an der Radscheibe geschweißt, um eine integrale Klinge zu bilden, wodurch das Gewicht des Rotors dieser Stufe um 32 kg reduziert wird.
4. BR715 Motor
In großen zivilen Motoren wurde auch die integrierte Klingenscheibe verwendet. Der BR715-Motor verwendet die fünfachsige CNC-Fräsetechnologie, um die integrierte Klingenscheibe zu verarbeiten, die nach dem Lüfter auf dem Kompressor der zweiten Stufe verwendet wird, und die vorderen und hinteren integralen Blattscheiben werden zusammengeschweißt, um einen integralen Rotor zu bilden. Es wird am Boeing 717 verwendet.
