鎳基單晶高溫合金DD6氣膜孔熱機械疲勞試驗
摘要：渦輪冷卻葉片氣膜孔邊存在大應力梯度,且服役時承受交變的機械載荷和熱載荷,熱機械疲勞(TMF)是其主要失效模式。通過開展帶氣膜孔和不帶氣膜孔的薄壁圓管試件TMF試驗研究了氣膜孔對鎳基單晶高溫合金TMF壽命的影響。結果表明最大循環應力在300~500MPa應力范圍內,循環應力幅值與鎳基單晶高溫合金TMF壽命呈現良好的對數線性關系,且氣膜孔導致鎳基單晶高溫合金TMF壽命下降可達82.5%。繼而完成了橫向取向分別為〈010〉、〈110〉方向的氣膜孔模擬件試驗,結果表明氣膜孔取向為〈110〉時壽命最短,僅為〈010〉取向的40.0%。最后開展了不同制孔工藝下的氣膜孔模擬件試驗,結果表明激光制孔氣膜孔模擬試件壽命僅為電液束制孔氣膜孔模擬試件的54.0%。氣膜孔模擬件斷口分析表明:TMF裂紋均萌生于氣膜孔邊,源區氧化嚴重;裂紋沿著大致與氣膜孔邊垂直的方向擴展。
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