[00873848]3200kgf推力级新型航空发动机风扇叶片研制技术

主要科技内容：3200kgf推力级新型航空发动机风扇叶片是国内叶弦最宽的TC11风扇叶片。该叶片具有型面结构高度复杂的高弯扭结构、叶型扭角大、叶型和榫头薄、榫头到叶顶各截面面积变化大、尺寸精度高等特点，同时加上风扇叶片对强韧性、疲劳性能、可靠性和耐久性要求较高，特别是在使用温度范围内要有较高的高/低周疲劳性能和抗裂纹扩展性能，这给项目的研究带来了极大的难度。为满足对该叶片的苛刻要求,该项目提出了对3200kgf推力级新型航空发动机大尺寸宽弦钛合金风扇叶片研制及应用研究，突破了异型坯料制备、小余量模锻成型、叶片组织性能控制和风扇叶片表面特种加工等关键技术，探索出了“叶片小余量模锻+精密数控加工”技术路线，研制出几何尺寸、表面质量以及内部组织性能完全满足设计要求的风扇叶片，并进行工程验证。技术经济指标：该风扇叶片采用TC11钛合金材料,材料强度高，变形抗力和回弹比较大，可锻温度范围较窄，叶片弦宽达280mm，总长434mm，型线扭角接近80°，叶身顶部最大厚度仅有2-3mm，进排气边厚0.2mm，缘板厚度1.2-1.8mm,型面内背弧公差+/-0.1，进出气边公差+/-0.05，这些技术要求大大超过国内航空发动机风扇叶片的标准。该项目的研制成功，在国内首次实现大尺寸宽弦钛合金叶片的近净成形，填补中国大尺寸宽弦钛合金叶片研制技术的空白，带动中国相关锻造行业的技术发展，使中国钛合金复杂构件近净成形技术跨上一个新台阶，推动中国具有自主知识产权的新型航空发动机叶片制造技术向长寿命、高可靠性、低成本和柔性高效方向发展，达到国际先进水平，增强了中国国防实力。3200kgf推力级新型航空发动机风扇叶片研制技术已通过用户工艺鉴定，产品首台套已交付给用户使用，通过了装机评审，同时该风扇叶片也参加了第七届中国国际珠海航展。该项目形成了叶片用大规格钛合金棒材制备-大尺寸宽弦钛合金叶片精密成形-大尺寸宽弦钛合金叶片数控加工/特种加工-大尺寸宽弦钛合金叶片性能评价/考核应用的产业链条，同时也为其他类型钛合金复杂构件的近净成形技术提供宝贵的研制经验。