现代航空发动机涡轮轴一般用什么材料
涡轮增压器(Tubro)实际上就是一个空气压缩机。它是利用发动机排出的废气作为动力来推动涡轮室内的涡轮(位于排气道内),涡轮又带动同轴的叶轮位于进气道内?,叶轮就压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气,再送入气缸。当发动机转速加快,废气排出速度与涡轮转速也同步加快,空气压缩程度就得以加大,发动机的进气量就相应地得到增加,就可以增加发动机的输出功率了。
涡轮增压的最大优点是它可在不增加发动机排量的基础上,大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后,其输出的最大功率与未装增压器相比,可增加大约40%甚至更多。
增压发动机主要有4大类:
1.机械增压系统(Supercharger):装置在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接,从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转,从而将空气增压吹到进气岐道里。
优点:转子的速度与发动机转速是相对应的,所以没有滞后或超前,动力输出更为流畅;
缺点:由于它要消耗部分引擎动力,会导致增压效率不高。
2.废气涡轮增压系统:利用发动机排出的废气达到增压目的。增压器与发动机无任何机械联系,压气机由内燃机废气驱动的涡轮来带动。一般增压压力可达180~200kPa,或300 kPa左右,需要增设空气中间冷却器来给高温压缩空气进行冷却。国内轿车1998年开始在排量1.8的奥迪200上运用,以后又有奥迪A6的1.8T、奥迪A41.8T,直至帕萨特1.8T、宝来1.8T。
优点:增加效率高于机械增压;
缺点:发动机动力输出略滞后于油门的开启,加大油门后一般需要等片刻,稍后发动机会有惊人的动力爆发。
3.复合增压系统:即废气涡轮增压和机械增压并用,大功率柴油机上用的较多。复合增压系统发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小,但结构过于复杂。
4.气波增压系统:利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统低速增压性能好、加速性好、工况范围大;但尺寸大、笨重和噪声大.
有的用陶瓷,用钛铝合金,含钼的不锈钢,还有聚酯的复合材料
一、概述
Inconel 601是Ni-Cr固溶体镍基合金,它有较好的高温性能和抗氧化性能,在航宇和工业方面有很多用途,是引人注意的合金之一。
品种
各种品种的材料和各种尺寸的焊条。
热处理制度
固溶处理:1150℃,1—2小时,水淬或快速空冷。合金经20%冷加工后,在885℃,加热30分钟可发生再结晶。
化学成分
表1 化学成分,%
物理化学性能
1.比重:8.05g/cm3
2.熔化温度:1300—1368℃
3.导热率(表2)
表2 合金的导热率
7.抗氧化和抗腐蚀性能
合金具有良好的高温抗氧化性能,室温-1095℃的循环氧化(1095℃加热15分钟,室温冷却5分钟)试验证明,合金的氧化轻微,失重很少而且不起皮,甚至超过抗氧化性能突出的Inconel 702合金。
机械性能
1.室温机械性能
拉伸性能
表6 典型的室温拉伸性能
冲击性能
夏比值(V型缺口)17.97公斤·米。
2.持久性能
表7 持久性能
工艺
合金容易进行冷加工和热加工。工艺和奥氏体不锈钢相似。开锻温度为1205℃,终锻温度重锻时为980℃,轻锻时为870℃。合金的焊接性能良好,可采用惰性气体金属极焊和惰性气体钨极焊,以本合金或成分相似的合金作填料,填充金属应能保证焊缝与基体有相同的抗氧化性能。合金在加热或冷却过程中,如果缓慢通过540—760℃范围内,容易析出碳化物,对合金的性能不利。为了避免碳化物的析出,固溶处理后必须快速冷却。
用途
用作宇航结构材料,喷气发动机部件,热电偶保护管,马弗炉,燃烧器隔板,热处理吊篮和夹具,辐射炉管等。
高温合金主要牌号:
固溶强化型铁基合金:
GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140
时效硬化性铁基合金:
GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132、GH2135、GH2136、GH2302、GH2696
固溶强化型镍基合金:
GH3030、GH3039、GH3044、GH3028、GH3128、GH3536、GH605,GH600
时效硬化型镍基合金:
GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169、GH4145、GH4090
国外的高温合金叫包含inconel系列 incoloy系列 Hastelloy系列
成分和性能
镍基合金是高温合金中应用最广、高温强度最高的一类合金。其主要原因,一是镍基合金中可以溶解较多合金元素,且能保持较好的组织稳定性;二是可以形成共格有序的 A3B型金属间化合物γ'[Ni3(Al,Ti)]相作为强化相,使合金得到有效的强化,获得比铁基高温合金和钴基高温合金更高的高温强度;三是含铬的镍基合金具有比铁基高温合金更好的抗yang化和抗燃气腐蚀能力。镍基合金含有十多种元素,其中Cr主要起抗yang化和抗腐蚀作用,其他元素主要起强化作用。根据它们的强化作用方式可分为:固溶强化元素,如钨、钼、钴、铬和钒等;沉淀强化元素,如铝、钛、铌和钽;晶界强化元素,如硼、锆、镁和稀土元素等。
镍基合金系列材料,被广泛地应用在航空领域。不同的部件选材不同。
进口高温合金牌号:哈氏系列C-276、C-22、C-2000、C-4、B-3、G-30、ALLOY59、Inconel600、Inconel601、Inconel625、Inconel718、Inconel X750、Incoloy800、Incoloy800H、Incoloy800HT、Incoloy825、Monel400、Monel k500、Alloy20、Alloy 28 、Alloy31、RA330、RA333、N02201、NIMONIC系列、MP35N、ELGILOY、HAYNES HR-120 / HR-160 、HAYNES 556/242/230等。
纯 镍NI201、NI200等。
变形高温合金牌号:GH1040、GH1131、GH1132、GH1140、GH2132、GH2136、GH2026、GH2696、GH2747、GH3128、GH3039、GH3030、GH3044、GH3536、GH4049、GH4090、GH4099、GH4141、GH4145、GH4169、GH4648、GH4738、GH4202、GH600、GH625、GH605、GH5188等。
铸造高温合金牌号:K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等
耐蚀合金牌号:NS111、NS112、NS113、NS142、 NS143、 NS312、 NS313、NS315、 NS321、 NS322、 NS333、 NS334、 NS335、NS336 等。
主要规格:
无缝管、钢板、圆钢、锻件、法兰、圆环、焊管、钢带、直条、丝材及配套焊材、圆饼、扁钢、六角棒、大小头、弯头、三通、加工件、螺栓螺母、紧固件
篇幅有限,如需更多更详细介绍,欢迎咨询了解。
现代航空发动机涡轮轴一般用材料看是用在哪方面产品零件选用
蒙乃尔合金: Monel400,MonelK500,,Monel R-405,Monel450,Monel S。
因科洛伊合金: Incoloy800,Incoloy800H,Incoloy825, Incoloy DS,Incoloy802,Incoloy803,Incoloy804,Incoloy903,Incoloy907,Incoloy909,Incoloy925,IncoloyMA956,Incoloy A-286,Incoloy25-6Mo。
英科耐尔合金: Inconel600,Inconel601,Inconel625,Inconel718,Inconel617,,Inconel622,,Inconel 671,,Inconel672,Inconel686,Inconel690,Inconel693,Inconel706,,Inconel725,Inconel X-750,Inconel 751,Inconel754,Inconel758,Inconel783。
哈氏合金: Hastelloy C-276,HastelloyB-2,Hastelloy C-59, Hastelloy B, Hastelloy B-3, Hastelloy C,Hastelloy C-4, Hastelloy C-22, Hastelloy C-2000, Hastelloy G-30, HastelloyG-35, Hastelloy N, Hastelloy S, Hastelloy W, Hastelloy X.
高温合金: GH3030,GH3039,GH1015, GH1016, GH1035, GH1040, GH1131, GH1140, GH2018, GH2036, GH2038, GH2130,GH2132, GH2135, GH2136,GH2302,GH3044,GH3128, GH4033, GH4037, GH4043, GH4049, GH4133, GH4169,GH605,GH99,GH4099等等
铸造高温合金牌号:K213 、K403 、K417、K417G、 K418 、K418B、 K423、 K424、 K438 、K465、K4169、K4163、K644、MAR-M246、MA956等 。DZ404、DZ405、DZ406、DZ408 、DZ411、 DZ417G、 DZ422 、DZ422B、DZ438G、DZ468、DZ4125、DZ4125L、DZ4951、DZ640M等。DD402、DD403、DD404、DD406、DD407、DD408、DD426、DD432、DD499等。
耐蚀合金牌号:NS111、NS112、NS113、NS142、 NS143、 NS312、 NS313、NS315、 NS321、 NS322、 NS333、 NS334、 NS335、NS336 等。
精密合金牌号:1J22、1j31、1j34、1j36、1j38、1j46、1J50、1J79、1j85、2j04、2j07 、2j09、 2j10 、2j11、 2j12、2J85、3j01、3j21、3j33、3j53、4j9、4j28、4J29、4J32、4j33、4j34、4J36/Invar、4j39、4j40、4J42、4j50、4j52、5j11、5j16、6j20、6J22、6j23、6J40康铜、Hiperco27、Hiperco50等。
特殊不锈钢:904L,310S,2520Si2,2507,2205,317L, 309S, 310Si2, 316LMod, 347H, 329, S21800, 254SMO, AL-6XN,20Mo-6, 17-4PH, 17-7PH, 15-5PH, 410, 420, 430等等。
上海利佳特殊钢有限公司长期供应:圆钢,板材,带材,丝材,无缝管,锻件,锻环,焊管、法兰,光圆,薄板等。
各发动机公司对这个材料都是保密的。
航空发动机结构分析目录
第1章 概论 1.1 航空燃气涡轮发动机的作用与要求 1.2 航空燃气涡轮发动机的基本类型 1.3 航空发动机的发展概况 思考题 第2章 典型发动机 2.1 涡轮喷气发动机 2.2 涡轮风扇发动机 2.3 涡轮轴和涡轮螺旋桨发动机 2.4 单元体结构设计 思考题 第3章 压气机 3.1 概述 3.2 轴流式压气机转子 ...
战斗机的发动机都有哪几种类型?
后来逐渐为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但是小功率的活塞式航空发动机还广泛地被用在轻型飞机、直升机以及超轻型飞机上。\\r\\n(2)燃气涡轮发动机:是现代飞机和直升机上应用最广的发动机。它包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机。它们都具有压气机、燃烧室和...
航天发动机与歼击机发动机的差别!
大型活塞式航空发动机的功率可达2500千瓦。后来为功率大、高速性能好的燃气涡轮发动机所取代。但小功率的活塞式航空发动机仍广泛地用于轻型飞机、直升机及超轻型飞机。②燃气涡轮发动机。应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋...
直升机有哪三大“动部件”?
因此,旋翼技术一直是引导直升机发展的主导技术。二:发动机 发动机是航空器的心脏,也可以说是整个航空事业的心脏。航空发动机堪称最精密、最复杂的机械装置,有人将其比喻为“工业时代皇冠上的明珠”。直升机用的航空发动机主要有两种:活塞式发动机和涡轮轴发动机。早期的直升机都采用活塞式发动机,存在...
战斗机的发动机种类
目前还在应用的航空发动机共七大类:活塞式,转子式,涡轮喷气式,涡轮风扇式,涡轮螺旋桨式,涡轮轴式和桨扇式。活塞式发动机是最早应用的航空发动机,由于经济性好,构造简单,体积小,目前在小型飞机或农业飞机上仍在运用,如国产初教六和运五,这也是一种四冲程热机,由于转速不高,应用面较窄。转子...
请问航空发动机的寿命和大修周期有什么关系?
航空发动机每运行一段时间(如五十小时,一百小时)需要进行一次专检,检查易损件和承力件以及油滤,油泵的性能,一千小时再进行一次大修,更换部分易损承力部件,一台发动机设计寿命要比实际寿命小。叶片分涡轮叶片和压气机叶片。涡轮叶片一般要在1500℃和接近15000转\/分这种极大离心力的恶劣工况下运转,在...
航空发动机涡轮叶片故障有哪些
1. 压气机由定子叶片和转子叶片组成,定子固定在发动机框架上,转子通过转子轴与涡轮相连。2. 现代喷气发动机通常有8到12级压气机。压气机的级数越多,压力越大。3. 当战斗机进行高机动动作时,可能会导致压气机前级的空气压力骤降,而后级压力升高,造成后级高压空气反向膨胀,引发发动机工作不稳定的...
飞机有哪些种类呢?
2.燃气涡轮发动机。应用最广。包括涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴发动机,都具有压气机、燃烧室和燃气涡轮。涡轮螺旋桨发动机主要用于时速小于800千米的飞机;涡轮轴发动机主要用作直升机的动力;涡轮风扇发动机主要用于速度更高的飞机;涡轮喷气发动机主要用于超声速飞机。3.冲压发动机...
飞机发动机的反推是怎么实现的?最好有图来说明,谢谢!
改变喷气方向,减少向后喷射的气体量来达到减速的效果。图一是飞机正常飞行发动机状态空气进入发动机内,进行加压高温喷出驱动飞机产生推力。图二反推打开,空气进入后发动机打开反推板,改变涵道喷气方向,产生反推力达到减速目的。
什么是飞机引擎
活塞式发动机,可分为液冷式和气冷式;喷气式发动机,可分为空气喷气发动机和火箭发动机,现代得到广泛使用的是空气喷气发动机系列中的涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮风扇发动机。航空发动机要求 推重比大,耗油率低,迎风面积小,起动、加速快,能适应机动飞行,工作可靠,使用维修简便等...
其叶来索: 飞机上的材料大部分是合金材料.主要有以下几种. 1、铝合金.铝是一种轻金属,比重2.7左右.由于地球的吸引力的作用,要求飞机质量越轻越好.飞机越轻,飞的越高、越快、越远,装载量越大.但是铝的强度低,好在飞机不是拖拉机,...
榆阳区15124584582: 飞机上面的材料使用什么做的? - ?
其叶来索: 1、铝合金.铝是一种轻金属,比重2.7左右.由于地球的吸引力的作用,要求飞机质量越轻越好.飞机越轻,飞的越高、越快、越远,装载量越大.但是铝的强度低,好在飞机不是拖拉机,它在空中飞行,不会碰到别的物体,所以,飞机的蒙皮...
榆阳区15124584582: 飞机是什么材质做的 - ?
其叶来索: 合金材料 “飞机上的材料大部分是合金材料.主要有以下几种. 1、铝合金.铝是一种轻金属,比重2.7左右.由于地球的吸引力的作用,要求飞机质量越轻越好.”
榆阳区15124584582: 飞机的发动机是用什么材料做成的 - ?
其叶来索: 这个我只能大概的回答一下,发动机可以分为:冷端和热端.即冷端——燃烧室之前,热端——燃烧室之后(包括燃烧室). 冷端这要是一些铝合金,有些先进发动机的高压压气机叶片和风扇是钛合金的;热端都是一些高温合金,阻燃合金等,比如镍基高温合金、陶瓷基高温合金等. 另外,发动机的附件齿轮箱好多是用钛合金铸造的.
榆阳区15124584582: 飞机涡轮是什么材料做的? - ?
其叶来索: 是CMC(ceramic matrix composites),陶瓷基复合材料.它的最高工作温度可达1760℃.而铝合金才300多℃,钛合金才600℃.
榆阳区15124584582: 航空发动机有哪些重要材料 - ?
其叶来索: 你这个问题太大了,我简单分一下 航空发动机至少有上百种材料 在压气机的前部,大量采用钛合金,在后部采用不锈钢,合金比如961等 在燃烧室采用铁基合金,高温合金 在涡轮大量采用镍基合金 其它还有各种橡胶,各种涂层,还有一些复合材料 反正航空发动机的各种材料技术的要求比航天多很多,你要是有疑问就具体一些.
榆阳区15124584582: 飞机涡轮是用什么材料制造的?? - ?
其叶来索: 飞机发动机涡轮叶片是什么材料,我想都是制造公司的机密.我们常见的材料是肯定不行的,但都有一种发展趋势,如采用C—C材料、高分子、聚合物材料等等.当能还要有很多特殊的加工方法,下面摘了一些叶片使用是什么材料的趋势和加工方...
榆阳区15124584582: 飞机的壳是什么材料做的? - ?
其叶来索: 蒙皮是铝合金,承力框架是硬铝和超硬铝,机身纵梁和机翼翼梁是高强度钢或钛合金,起落架是超高强度钢,平尾,垂尾等受力较低的部位是玻璃纤维,碳纤维复合材料等. 发动机风扇是钛合金,压气机前几级是钛合金或铝合金,后几级压气机是不锈钢或高温钛合金,火焰筒和涡轮是镍基耐热合金,发动机机匣是不锈钢.舷窗聚碳酸酯.其他还会用到一定的铜,橡胶等材料.
榆阳区15124584582: 航空 涡轴发动机 各阶段叶轮的材质是什么 - ?
其叶来索: 钛合金、特种钢、高温合金.
榆阳区15124584582: 尺寸较大的涡轮采用什么材料 - ?
其叶来索: 制造涡轮的材料组合首先要求有优良的减磨性,此外还要求一定的强度.在滑动速度较高(12~25m/s)的重要传动中涡轮材料通常采用铸锡青铜ZQSn10-1和ZQSn6-6-3,铸铝青铜ZQA19-4和ZQAl10-3-1.5的抗胶合能力较差,不宜用于滑动速度大于6m/s的场合.在滑动速度低于(小于2m/s)的传动中,可采用HT15-33和HT20-40的灰铸铁. 满意请采纳,谢谢.