航空發(fā)動(dòng)機(jī)修理技術(shù)第一章修理工廠工藝介紹.ppt

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第一章概述,第一節(jié)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展,航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的動(dòng)力裝置，其工作條件為高溫高壓，異常惡劣，工作具備條件為無故障、耐久性和安全性。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的研制、維護(hù)和修理涉及材料學(xué)科、制造修理工藝、檢測(cè)技術(shù)和管理。所以航空產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，高科技的綜合技術(shù)產(chǎn)品。,一、目前的發(fā)展趨勢(shì)衡量發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)性重要指標(biāo)：①推重比70~80年代，加力渦扇推重比為8，F(xiàn)100，F(xiàn)110等②渦輪前燃?xì)鉁囟菷110為1728KT3溫度的提高需要依靠耐高溫的材料和先進(jìn)的冷卻技術(shù)來保證,二、材料工藝技術(shù)的地位和作用,航空動(dòng)力的特點(diǎn)：航空動(dòng)力在“高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、高負(fù)荷”條件下工作要求高可靠、長(zhǎng)壽命、低油耗、低成本、易維護(hù)航空動(dòng)力技術(shù)復(fù)雜，是多學(xué)科、綜合性、高科技系統(tǒng)工程,材料工藝技術(shù)的地位和作用：材料工藝是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)技術(shù)材料和制造工藝是航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高的基礎(chǔ)材料和工藝技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)的更新?lián)Q代,材料工藝是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)技術(shù),高溫陶瓷和C-C復(fù)合材料燃燒室、渦輪和噴管等高溫部件樹脂類復(fù)合材料風(fēng)扇機(jī)匣粉末冶金高壓壓氣機(jī)盤高溫鈦合金壓氣機(jī)葉片、機(jī)匣、作動(dòng)筒、油管雙性能熱處理渦輪盤單晶渦輪葉片金屬間化合物噴管調(diào)節(jié)片,第一、二代發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)件均為金屬材料第三代發(fā)動(dòng)機(jī)開始應(yīng)用復(fù)合材料及先進(jìn)的工藝技術(shù)第四代發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用復(fù)合材料及先進(jìn)的工藝技術(shù),材料和工藝技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)更新?lián)Q代,對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)來說，性能的改進(jìn)1/2靠材料。據(jù)預(yù)測(cè)，新材料、新工藝和新結(jié)構(gòu)對(duì)推重比12-15發(fā)動(dòng)機(jī)的貢獻(xiàn)將達(dá)50％以上，從未來發(fā)展來看，甚至可占2/3。,結(jié)構(gòu)減重%,材料和制造工藝是航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能提高的基礎(chǔ),,先進(jìn)冷卻設(shè)計(jì)、工藝和材料大大提高了渦輪的工作溫度,渦輪進(jìn)口溫度K,無冷卻鍛件,對(duì)流+氣膜定向結(jié)晶,沖擊+對(duì)流+發(fā)散單晶葉片,超冷、鑄冷第三代單晶,1200K,1450K,1650K,1950K(涂層50-100K),材料/工藝與冷卻結(jié)構(gòu)對(duì)渦輪進(jìn)口溫度的影響,?冷卻降溫?材料耐溫,衡量發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn)性重要指標(biāo)：③高增壓比此項(xiàng)技術(shù)要求壓氣機(jī)部件有較高的級(jí)間增壓比、大喘振裕度和輕重量WP7，π=9F100-PW-229，π=33.6A-300π=19,二、航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)為發(fā)展推重比為15~20的發(fā)動(dòng)機(jī)。,第四代推重比10發(fā)動(dòng)機(jī)的主要材料工藝,浮動(dòng)壁燃燒室,多斜孔冷卻結(jié)構(gòu)（加力隔熱屏）,,,,,,,IMI834/Ti1100等鈦合金壓氣機(jī)葉片及輪盤，減重20％,AlloyC阻燃鈦合金壓氣機(jī)機(jī)匣等，減重10％,,CMSX－4G/PWA1484+TBCs渦輪葉片，T4*提高50~100℃，壽命提高2～3倍,Rene88DT/N18渦輪盤和壓氣機(jī)盤，減重10％，壽命延長(zhǎng)1倍整體葉盤減重20％～30％，提高氣動(dòng)效率0.1～0.2%,SPF/DB鈦合金空心風(fēng)扇葉片抗震及減重效果顯著,高能焊接技術(shù)（電子束、等離子、激光、摩擦等）和先進(jìn)涂層，可顯著提高結(jié)構(gòu)效率和疲勞壽命,,我國航空發(fā)動(dòng)機(jī)“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略：20年攀登三個(gè)技術(shù)臺(tái)階抓緊研制FWS-10第三代發(fā)動(dòng)機(jī)積極開展推重比10的第四代發(fā)動(dòng)機(jī)的研究和發(fā)展著手組織推重比12～15的先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)研究,三、新一代航空動(dòng)力材料工藝技術(shù)需求,美國IHPTET和VAATE計(jì)劃，西歐ACME和AMET計(jì)劃等，列出許多新材料、新結(jié)構(gòu)研究和驗(yàn)證項(xiàng)目,有機(jī)復(fù)合材料機(jī)匣Ti2AlNb壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片CMC碳化硅復(fù)合材料渦輪導(dǎo)向器CMSX－4單晶渦輪葉片＋NF3粉末盤整體渦輪CMC和C/C復(fù)合材料渦輪轉(zhuǎn)子γ－TiAl擴(kuò)壓器和陶瓷復(fù)合材料全環(huán)燃燒室等,部分成果有望用于新一代推重比15~20發(fā)動(dòng)機(jī),1級(jí)風(fēng)扇+1級(jí)高壓軸驅(qū)動(dòng)的增壓級(jí)+3級(jí)高壓壓氣機(jī)高溫升、長(zhǎng)壽命、浮壁燃燒室兩級(jí)對(duì)轉(zhuǎn)超級(jí)冷卻/鑄冷渦輪超短加力燃燒室推力矢量噴管,推重比15~20發(fā)動(dòng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)和特征,燃燒室出口燃?xì)鉁囟?100～2200K,風(fēng)扇出口溫度500～650K,壓氣機(jī)出口溫度900～1000K,,,,第二節(jié)航空修理工廠介紹,航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件：磨損、腐蝕、振動(dòng)、疲勞、高溫、高速和高壓性能會(huì)發(fā)生偏離，比如零件損壞、老化、斷裂和漏油等故障，故必須定期維修。,維護(hù)：定期對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查、清潔、準(zhǔn)備以保證飛行安全。修理：當(dāng)維修不能排除故障，必須返回工廠進(jìn)行分解、排故、檢查和試驗(yàn)，合格后再出廠。,貴州5707，成都5701、5719，陜西5702，長(zhǎng)沙5712，襄樊5713，安徽蕪湖5720,一、修理廠的任務(wù)1，排故恢復(fù)可靠性：翻修后使發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到擬新狀態(tài)。翻修的三個(gè)性質(zhì)：①拆開性：航發(fā)的結(jié)構(gòu)性不好所決定的，翻修某些部位時(shí)必須拆開。②工廠性：翻修不是任何一級(jí)單位和機(jī)構(gòu)能勝任的，必須具備一定的修理設(shè)備和技術(shù)人員。③修理性：1。以修為主，輔以必要的換件2。以更新?lián)Q件為主要的排故方法。,翻修的等級(jí)：A，不談任何修理，繼續(xù)使用B，個(gè)別零件的修理C，局部分解D，全面分解E，整體更換，指組件和附件。,2，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行預(yù)防性的檢查和修理（翻修時(shí)沒有明顯的故障，要預(yù)防性的采取措施）3，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施必須的加、改裝（不合理的地方進(jìn)行整改）4，外排（修理技術(shù)人員帶工具去廠外排故）,二、工廠組織（略）,第三節(jié)修理生產(chǎn)線,翻修程序：翻修時(shí)候工序之間的先后次序及相互聯(lián)系叫做翻修基本生產(chǎn)過程的程序。工藝流程：安裝發(fā)動(dòng)機(jī)大修程序進(jìn)行生產(chǎn)安排的生產(chǎn)作業(yè)路線。,基本概念：,一、翻修程序航空發(fā)動(dòng)機(jī)翻修程序包括：入廠檢驗(yàn)、分解、洗滌、故檢、修理、裝配、試車和油封包裝出廠，這是一個(gè)技術(shù)轉(zhuǎn)移過程,二、工藝流程l、入廠驗(yàn)收部隊(duì)送到工廠來進(jìn)行修理的發(fā)動(dòng)機(jī)的交接工作，叫入廠驗(yàn)收。入廠驗(yàn)收的目的是查清發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)種、現(xiàn)狀，并作好記錄,入廠驗(yàn)收的主要工作內(nèi)容有：①檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的油標(biāo)包裝是否完好，附件是否齊全。如果由于某種原因而缺件、串件，則需附帶說明書、詳細(xì)說明缺件原因。②檢查發(fā)動(dòng)機(jī)隨帶文件是否齊全，，文件有：發(fā)動(dòng)機(jī)履歷本、技術(shù)說明書，以及要裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上的所有附件的履歷本和技術(shù)說明書，并與實(shí)物對(duì)證。③查明返廠機(jī)的壽命和機(jī)種型別,發(fā)動(dòng)機(jī)總壽命：發(fā)動(dòng)機(jī)從出廠服役到退役報(bào)廢的總工作時(shí)數(shù),修理間隔壽命：發(fā)動(dòng)機(jī)從出廠到第一次翻修，或兩次翻修間的工作時(shí)數(shù),發(fā)動(dòng)機(jī)工作壽命：發(fā)動(dòng)機(jī)從生產(chǎn)出廠服役到查證時(shí)的全部安全工作時(shí)數(shù)之和，叫發(fā)動(dòng)機(jī)的已工作壽命,剩余壽命：用發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)給定的總壽命，減去發(fā)動(dòng)機(jī)的工作壽命,①到期返廠機(jī)：發(fā)動(dòng)機(jī)不論有無故障，只要工作到一個(gè)修理間隔壽命，發(fā)動(dòng)機(jī)必須返廠進(jìn)行翻修，這種發(fā)動(dòng)機(jī)稱為到期返廠機(jī)。②提前返廠機(jī)：發(fā)動(dòng)機(jī)因提前出現(xiàn)故障，又不值得在外場(chǎng)排故，或油封到期、或發(fā)動(dòng)機(jī)文件丟失。發(fā)動(dòng)機(jī)沒有工作到一個(gè)間隔壽命，又必須返廠進(jìn)行檢修的發(fā)動(dòng)機(jī)叫提前返廠機(jī)。,修理機(jī)種,③試驗(yàn)機(jī)：試驗(yàn)機(jī)是指廠內(nèi)修理采用的新工藝、新技術(shù)、新材料，進(jìn)行修理試驗(yàn)，尋求資料論證可行性的發(fā)動(dòng)機(jī)修理。④返修機(jī)：指廠內(nèi)修理質(zhì)量低，試車不合格后，再返回修理線重新檢修，這種發(fā)動(dòng)機(jī)的修理采用針對(duì)性、局部修理的方法：,發(fā)動(dòng)機(jī)的型別是指：發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)類型和加改裝后的定型。如WP-7、WP-13、AJI—31為結(jié)構(gòu)類型；WP-7C、WP-7E是表示該結(jié)構(gòu)類型發(fā)動(dòng)機(jī)的加改裝程度不同，用C、E等字母區(qū)別它的定型。發(fā)動(dòng)機(jī)的型別不同，其修理方法和要求各不相同。,2、發(fā)動(dòng)機(jī)的分解在目前條件下，為了檢查，修理或更換發(fā)動(dòng)機(jī)零件，除了部分不可拆卸的機(jī)件外，對(duì)進(jìn)廠翻修的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)進(jìn)行全面拆卸，這個(gè)工藝過程叫發(fā)動(dòng)機(jī)分解。分解工作大體分兩步進(jìn)行。先把發(fā)動(dòng)機(jī)分解成組合件分解成零件。組成發(fā)動(dòng)機(jī)的最小單元體叫零件。多個(gè)零件裝配在一起能獨(dú)立存在，可進(jìn)行整裝整體拆的機(jī)件叫組合件，對(duì)裝配而言，可稱為兩個(gè)個(gè)裝配單元。能代表發(fā)動(dòng)機(jī)某一工作特性的組合件叫部件。能獨(dú)立工作，裝在發(fā)動(dòng)機(jī)上，配合發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)工作的組合件叫附件。,解工作的質(zhì)量直接影響翻修質(zhì)量和成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有相當(dāng)一部分機(jī)械故障（如打傷、壓坑、毛刺、劃傷）是大分解時(shí)人為造成的。分解時(shí)機(jī)件掉地、葉片砸壞的時(shí)有發(fā)生。強(qiáng)行分解造成導(dǎo)管成批報(bào)廢的事也發(fā)生過,3，發(fā)動(dòng)機(jī)清理發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期使用后，其零件往往被油污、積炭、銹蝕及高溫氧化物等雜物所復(fù)蓋，在檢查和修理零件之前必須清洗。除小型零件和精密藕件仍采用油劑清洗外，大都采用化學(xué)清洗、振動(dòng)清洗、超聲波清洗、噴砂清洗、等離子沖刷等。,4、發(fā)動(dòng)機(jī)的故障檢查故障檢查有兩種，一種是整機(jī)性能故障檢查，另一種是零件故障檢查。一般來說，整機(jī)性能故障是由于零件故障或裝配不當(dāng)引起的,故障檢查按故障性質(zhì)可分為兩類①零件機(jī)械故障檢查方法：零件的機(jī)械故障是指零件變質(zhì)、變形、裂紋、斷裂、腐蝕、燒傷等。方法：看摸聞、檢測(cè)試驗(yàn)、無損探傷檢測(cè)內(nèi)部缺陷,②性能故障檢查方法航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能故障主要是指發(fā)動(dòng)機(jī)性能偏離了規(guī)定值，如：溫度高、推力小、振動(dòng)大、怪音、滑油消耗量大、燃油壓力擺動(dòng)、轉(zhuǎn)速懸掛、喘振等。,5、發(fā)動(dòng)機(jī)零、組件的修理航空發(fā)動(dòng)機(jī)零、組件經(jīng)過故檢工序后，進(jìn)入修理階段。根據(jù)技術(shù)條件，故檢人員對(duì)零件作出修理結(jié)論，通常有合格、修復(fù)、待修或報(bào)廢四種結(jié)論。,修復(fù)類零件在翻修中占絕大部分例如：輕微磨損、變形、裂紋、銹蝕等，用打磨、拋光、整形、焊接等方法即可修復(fù)。待修零件：當(dāng)價(jià)格昂貴的零、組件存在較嚴(yán)重的故障，而目前的修理工藝又不能修復(fù)時(shí)，可暫按待修處理。,報(bào)廢零件：當(dāng)零件故障超出修理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍，無法修復(fù)、無修復(fù)價(jià)值或使用壽命已滿，必須報(bào)廢。,航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件修理的主要方法有如下方法：①鉗修主要用于對(duì)零件的打磨、銼修、拋光、鉆孔、開槽、切片等。由于故障部位、形狀、尺寸的不規(guī)則，大都采用手工操作。,②機(jī)械加工③電弧焊、氣焊和釬焊④金屬噴涂⑤電鍍⑥噴丸⑦粘接修補(bǔ),