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航空发动机高温合金
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高温合金知识高温合金是在高温严酷的机械应力和氧化、腐蚀环境下应用的一类合金。随着科技事业的发展,高温合金逐渐形成六个较为完整的部分。 一、变形高温合金 变形高温合金是指可以进行热、冷变形加工,工作温度范围-253~1320℃,具有良好的力学性能和综合的强、韧性指标,具有较高的抗氧化、抗腐蚀性能的一类合金。按其热处理工艺可分为固溶强化型合金和时效强化型合金。 1、固溶强化型合金 使用温度范围为900~1300℃,最高抗氧化温度达1320℃。例如GH128合金,室温拉伸强度为850MPa、屈服强度为350MPa;1000℃拉伸强度为140MPa、延伸率为85%,1000℃、30MPa应力的持久寿命为200小时、延伸率40%。固溶合金一般用于制作航空、航天发动机燃烧室、机匣等部件。 2、时效强化型合金 使用温度为-253~950℃,一般用于制作航空、航天发动机的涡轮盘与叶片等结构件。制作涡轮盘的合金工作温度为-253~700℃,要求具有良好的高低温强度和抗疲劳性能。 例如:GH4169合金,在650℃的最高屈服强度达1000MPa;制作叶片的合金温度可达950℃,例如:GH220合金,950℃的拉伸强度为490MPa,940℃、200MPa的持久寿命大于40小时。 变形高温合金主要为航天、航空、核能、石油民用工业提供结构锻件、饼材、环件、棒材、板材、管材、带材和丝材。 二、铸造高温合金 铸造高温合金是指可以或只能用铸造方法成型零件的一类高温合金。其主要特点是: 1. 具有更宽的成分范围 由于可不必兼顾其变形加工性能,合金的设计可以集中考虑优化其使用性能。如对于镍基高温合金,可通过调整成分使γ’含量达60%或更高,从而在高达合金熔点85%的温度下,合金仍能保持优良性能。 2. 具有更广阔的应用领域 由于铸造方法具有的特殊优点,可根据零件的使用需要,设计、制造出近终形或无余量的具有任意复杂结构和形状的高温合金铸件。 根据铸造合金的使用温度,可以分为以下三类: 第一类:在-253~650℃使用的等轴晶铸造高温合金 这类合金在很大的范围温度内具有良好的综合性能,特别是在低温下能保持强度和塑性均不下降。如在航空、航天发动机上用量较大的K4169合金,其650℃拉伸强度为1000MPa、屈服强度850MPa、拉伸塑性15%;650℃,620MPa应力下的持久寿命为200小时。已用于制作航空发动机中的扩压器机匣及航天发动机中各种泵用复杂结构件等。 第二类:在650~950 ℃使用的等轴晶铸造高温合金 这类合金在高温下有较高的力学性能及抗热腐蚀性能。例如K419合金,950℃时,拉伸强度大于700MPa、拉伸塑性大于6%;950℃,200小时的持久强度极限大于230MPa。这类合金适于用做航空发动机涡轮叶片、导向叶片及整铸涡轮。 第三类: 在950~1100℃ 使用的定向凝固柱晶和单晶高温合金 这类合金在此温度范围内具有优良的综合性能和抗氧化、抗热腐蚀性能。例如DD402单晶合金,1100℃、130MPa的应力下持久寿命大于100小时。这是国内使用温度最高的涡轮叶片材料,适用于制作新型高性能发动机的一级涡轮叶片。 随着精密铸造工艺技术的不断提高,新的特殊工艺也不断出现。细晶铸造技术、定向凝固技术、复杂薄壁结构件的CA技术等都使铸造高温合金水平大大提高,应用范围不断提高。 三、粉末冶金高温合金 采用雾化高温合金粉末,经热等静压成型或热等静压后再经锻造成型的生产工艺制造出高温合金粉末的产品。采用粉末冶金工艺,由于粉末颗粒细小,冷却速度快,从而成分均匀,无宏观偏析,而且晶粒细小,热加工性能好,金属利用率高,成本低,尤其是合金的屈服强度和疲劳性能有较大的提高。 FGH95粉末冶金高温合金,650℃拉伸强度1500MPa;1034MPa应力下持久寿命大于50小时,是当前在650℃工作条件下强度水平最高的一种盘件粉末冶金高温合金。粉末冶金高温合金可以满足应力水平较高的发动机的使用要求,是高推重比发动机涡轮盘、压气机盘和涡轮挡板等高温部件的选择材料。 四、氧化物弥散强化(ODS)合金 是采用独特的机械合金化(MA)工艺,超细的(小于50nm)在高温下具有超稳定的氧化物弥散强化相均匀地分散于合金基体中,而形成的一种特殊的高温合金。其合金强度在接近合金本身熔点的条件下仍可维持,具有优良的高温蠕变性能、优越的高温抗氧化性能、抗碳、硫腐蚀性能。 目前已实现商业化生产的主要有三种ODS合金: MA956合金 在氧化气氛下使用温度可达1350℃,居高温合金抗氧化、抗碳、硫腐蚀之首位。可用于航空发动机燃烧室内衬。 MA754合金 在氧化气氛下使用温度可达1250℃并保持相当高的高温强度、耐中碱玻璃腐蚀。现已用于制作航空发动机导向器蓖齿环和导向叶片。 MA6000合金 在1100℃拉伸强度为222MPa、屈服强度为192MPa;1100℃,1000小时持久强度为127MPa,居高温合金之首位,可用于航空发动机叶片。 五、金属间化合物高温材料 金属间化合物高温材料是近期研究开发的一类有重要应用前景的、轻比重高温材料。十几年来,对金属间化合物的基础性研究、合金设计、工艺流程的开发以及应用研究已经成熟,尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制备加工技术、韧化和强化、力学性能以及应用研究方面取得了令人瞩目的成就。 Ti3Al基合金(TAC-1),TiAl基合金(TAC-2)以及Ti2AlNb基合金具有低密度(3.8~5.8g/cm3)、高温高强度、高钢度以及优异的抗氧化、抗蠕变等优点,可以使结构件减重35~50%。 Ni3Al基合金,MX-246具有很好的耐腐蚀、耐磨损和耐气蚀性能,展示出极好的应用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蚀性能,在中温(小于600℃)有较高强度,成本低,是一种可以部分取代不锈钢的新材料。 六、环境高温合金 在民用工业的很多领域,服役的构件材料都处于高温的腐蚀环境中。为满足市场需要,根据材料的使用环境,归类出系列高温合金。 1、 高温合金母合金系列 2、 抗腐蚀高温合金板、棒、丝、带、管及锻件 3、 高强度、耐腐蚀高温合金棒材、弹簧丝、焊丝、板、带材、锻件 4、 耐玻璃腐蚀系列产品 5、 环境耐蚀、硬表面耐磨高温合金系列 6、 特种精密铸造零件(叶片、增压涡轮、涡轮转子、导向器、仪表接头) 7、 玻棉生产用离心器、高温轴及辅件 8、 钢坯加热炉用钴基合金耐热垫块和滑轨 9、 阀门座圈 10、 铸造“U”形电阻带 11、 离心铸管系列 12、 纳米材料系列产品 13、 轻比重高温结构材料 14、 功能材料(膨胀合金、高温高弹性合金、恒弹性合金系列) 15、 生物医学材料系列产品 16、 电子工程用靶材系列产品 17、 动力装置喷嘴系列产品 18、 司太立合金耐磨片 19、 超高温抗氧化腐蚀炉辊、辐射管。
2023-02-19
2条回答
问
什么样的发动机工作效率比较高
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问题问的太大并带有好多不确定因素,发动机分好多种比如汽车一般用直列、对置、V型;星型发动机(活塞式飞机);另有涡轮式(船)、涡扇式(大飞机)、涡喷式(喷气式)、直喷式(火箭)。按功率=功X时间,柴油发动机相对较高,按用途就相对而言了。
2023-02-19
2条回答
问
高级教练机和教练机有什么区别?
6188fd92c687
教练机包括高级教练机,高级教练机是教练机的顶层,多为喷气机。 教练机是训练飞行员从最初级的飞行技术到能够单独飞行与完成指定工作的特殊机种。无论是操作军用或者是民用飞机的飞行员都需要经过一些相同的训练程序,使用类似的教练机完成基础飞行课程。常见的教练机分类方式有两种,分别是两级与三级制。两级制区分为初级与高级教练机。三级制为初级、中级与高级教练机。 初级教练机(简称初教),通常都是螺旋桨的,而且采用活塞式发动机。初教担负新学员的最初飞行训练任务,包括起飞、着陆、目视飞行等,还有一个很重要的任务就是筛选,鉴别出有前途的学员。 中级教练机(简称中教)有螺旋桨的,但一般已经不是活塞式发动机,而是涡桨发动机。中教也有采用喷气式的。中教用于训练已经具有初步飞行技能的学员,用来训练队列飞行、仪表飞行等。 高级教练机(简称高教)一般是喷气式的,是飞行学员的最后阶段,用来训练复杂气象飞行、简单战术动作等。 推进形式的差异在很大程度上反应了初教、中教、高教的使命和使用习惯上的差异。初教最强调的是廉价、皮实,操作简单,飞行性能特别温和、稳定,还要具有很高的出动率。活塞式发动机在本质上和汽车发动机差不多,技术非常成熟可靠,经济性也好,用于初教正合适。中教和高教对飞行性能有一点追求了,也要求和现代飞机的飞行特性相对接近,采用喷气式推进就顺理成章了。
2023-02-19
1条回答
问
自由光发动机转速高但不升挡
3fa7f58d3088
建议检查变速箱故障码 变速箱有问题就锁档了,不会升档,所以转速高不跳档
2023-02-19
2条回答
问
关于马自达的转子引擎,请高人解释一下
61c678969982
『转子发动机』 下图为转子发动机与往复式发动机各冲程的比较(图中两个气孔左侧为进气,右侧为排气),该转子发动机与往复式四冲程发动机工循环相同,即由进气、压缩、作功、排气四个冲程构成,图中由三角转子的一个弧面BC与气缸型面之间形成的工作腔(BC工作腔)为例,说明转子发动机的四冲程工作原理。 『转子发动机』 下图为转子发动机与往复式发动机各冲程的比较(图中两个气孔左侧为进气,右侧为排气),该转子发动机与往复式四冲程发动机工循环相同,即由进气、压缩、作功、排气四个冲程构成,图中由三角转子的一个弧面BC与气缸型面之间形成的工作腔(BC工作腔)为例,说明转子发动机的四冲程工作原理。 a b c d a 进气冲程 进气冲程:当三角转子的角顶C转到进气孔右边的边缘时,BC工作腔开始进气,在位置a,进排气孔相通,进排气重叠。这是BC工作腔的容积最小,相当于往复式发动机的上止点位置。随着转子继续转动,BC工作腔的容积逐渐增大,可燃混合气不断被吸入气缸。当转子自转90°(主轴转270°,转子发动机中转子与主轴转速比为1:3,通过相互啮合齿轮确定)到达位置b时,BC工作腔的容积达到最大,相当于往复式发动机的下止点位置,进气冲程结束。 压缩冲程:随着三角转子的继续转动,角顶B越过进气孔的左侧边缘,压缩冲程开始,BC工作腔的容积逐渐缩小,压力越来越大,到达位置c时,转子自转180°(主轴旋转540°),BC工作腔容积达到最小,相当于往复式发动机的上止点位置,压缩冲程结束。 作功冲程:在压缩冲程终了,火花塞跳火,高温高压的气体推动三角活塞继续转动,BC工作腔的容积逐渐增大,当角顶C达到排气孔右侧边缘,在位置d,转子自转270°(主轴旋转810°),BC工作腔的容积达到最大,相当于往复式发动机的下止点位置,作功冲程结束。 排气冲程:三角转子角顶C转过排气孔右侧位置时,排气冲程开始,最终三角转子回到位置a,排气冲程结束,转子自转360°(主轴转三周),一个工作循环结束。同时,CA工作腔、AB工作腔也分别完成一个工作循环。
2023-02-18
2条回答
问
高压缩比加92还是95的油好
6301e7491c15
高压缩一般都是用95号的油,例如使用增压发动机的汽车大部分需要加95号油!
2023-02-18
3条回答
问
帕萨特新领驭经常高转速换挡有坏处么?
1c6ca85820af
发动机不怕拉,就怕压,也就是说低转速重载远比高转速巡航对发动机的伤害大得多,主要因为是发动机的奥托循环原理决定的。同样,过低转速换挡反而对发动机伤害更大,高转速除了费油外,对发动机反而有利,因为可以提高发动机的进气量,对清除积炭有好处,和跑高速一个样。不过3000有点高了,也费油,2000左右就好了。
2023-02-17
1条回答
问
为什么天气越冷而发动机越高温呢?
4338f923b017
通常在人们的印象中,过高的温度似乎是导致车辆发动机磨损的唯一原因。殊不知,如同人的心脏一样,过低的温度对发动机同样非常的不利。常规润滑油在寒冷环境下会比较粘稠,难以迅速循环到发动机内需要润滑的部位,导致发动机内部的阻力加大。另外,由于汽车发动机的零部件存在着热胀冷缩的效应,气温降低时,运动部件之间的间隙随着气温的降低而有缩小倾向,造成汽车零部件在冬天更易磨损。 如同人体血管中的血液变稠,不能畅快流动到脏器输送养料一样,润滑油在气温低的情况下也容易变稠,导致到达需要润滑部位的时间增长
2023-02-17
3条回答
问
发动机怠速高是怎么回事?
c48a156b0351
发动机怠速高的常见原因: 1.油门线不回位 2.混合气过浓 3.柱塞式化油器,节气门不回位或安装错误 4.发动机漏气
2023-02-16
5条回答
问
卡罗拉高速抖动是什么问题
f5c39b59f020
症状一:汽车高速行驶时振摆:汽车在高速行驶或在某一较高车速行驶时出现行驶不稳、摆头,甚至方向盘抖动。供油系统污染易造成新车发动机抖动 汽车变矩器导致行车抖动故障的检修原因:一、前轮定位角失准,前束过大;二、前轮胎气压过高过低或轮胎由于修补等原因引起动不平衡;三、前轮毂变形或轮胎螺栓数量不等;四、传动系统零部件安装松动;五、传动轴弯曲,动不平衡;前轴变形;六、减震器失效,前钢板弹簧刚度不一致;车架变形、铆钉松动或前轴变形。诊断与排除:一、高速振摆有两种情况,一是随着车速的提高振摆渐强烈;二是在某一较高车速出现振摆,并引起方向盘抖动时,先架起驱动桥,前轮加塞安全塞块,起动发动机并逐步换人高速档,使驱动轮达到终试摆振速度。若此时车身和方向盘都出现抖,则为传动系统引起的振摆,因为此时前轮前桥处于静止状态;若达到终试振摆速度,汽车不出现抖动,则振摆的原因系汽车前桥部分存在故障;二、检查前轮各定位角和前束是否符合要求,如失准应调整;三、架起前桥试转车轮,检查车轮静平衡情况及轮胎是否变形过大。必要时可换良好的车轮进行对比试验;四、检查前轴、车架是否变形,检查传动轴是否弯曲,有条件时应做传动轴动平衡;五、检查前钢板弹簧的刚度、减振器的效能以及弹簧支架铆钉有无松动等,性能不符合应更换。六.检查底盘是否松旷,球头是否老化症状二:起步抖:解决方案:一般是压盘膜片软,或者盘不平,应该更换离合压盘。症状三:行使时加速抖,或怠速抖动解决方案:行使时加速就抖,有可能是内球笼坏了;如果是怠速正常的情况下抖或者怠速不平稳,那可能是节气门脏了,该清洗了。注意光洗节气门不行,节气门怠速阀一定要拆开清洗,怠速阀轴承要加油润滑才行。洗后应调整节气门,一般把怠速螺栓调整到底就可以,否则怠速偏高。症状四:驾驶室里面抖的厉害,尤其是慢慢加油的时候,连着工作台,方向盘一起共振的一塌糊涂。解决方案:元宝梁胶皮垫的那个架子上有三条螺丝松开。然后用千斤把发动机支起来,越高越好。再把这三条螺丝紧固,放下千斤就行了症状五:冷启动时车辆抖动。其主要原因是燃料燃烧不好,给车辆提供的动力不足。一.点火能量偏低:车辆冷启动时如果发动机内的温度低,燃油和润滑油的温度较低,要多喷油以满足动力性的要求。长时间使用后,火花塞的极点间隙容易变大,导致点火能量下降,燃油雾化不好,从而使车辆发生抖动。另外,点火线圈老化、火花塞的高压线老化或者漏电,同样可以导致点火能量降低。二.混合比不合适:在闭环控制的车辆中,氧传感器的最低工作温度是370摄氏度,如果刚启动车辆,排气管中的温度达不到370摄氏度,氧传感器就会不工作。此时ECU判断失误,其通过执行机构对油气混合、点火时间的控制出现误差,从而减小了车辆的动力输出,出现抖动现象。三.气门和进气道积碳:如果发动机内的气门和进气道发生积碳,而积碳可以吸收适量的燃油,ECU判断出现错误,同样达不到需要的动力性,抖动现象就在所难免了。四.各缸工况不同:在长时间使用后,各缸火花塞的点火间隙和时间控制会出现差异,但是ECU诊断不出这种偏差,依旧对“它们”平等相待,这就出现了实际与理论的差错,结果有的缸产生的功率偏小,会导致抖动。五.水温传感器失灵:水温传感器是电脑判断当时发动机工况的重要依据之一。水温传感器失灵会导致电脑控制的喷油量出现偏差,造成车辆抖动。
2023-02-12
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