某型发动机压气机导风轮叶片断裂失效分析

某型航空发动机在工作17h后发生压气机超转和涡轮超温故障,对其分解检查,根据发动机内部损伤情况和故障现象,经分析判断确定了首断件为从叶根处断裂的压气机导风轮叶片。通过对叶片断口宏观分析、显微组织和断口形貌观察、金相组织分析和硬度测试,研究分析了叶片发生失效断裂的根本原因。研究结果表明:压气机导风轮叶片断裂性质为高周疲劳断裂,疲劳源与叶根前缘一处近似椭圆形(平面状)的铸造缺陷有关;同时还发现,叶片组织严重不均匀,存在大量的自由铁素体,其对金属材料的组织和强度造成不利影响。针对铸造缺陷问题,本文探讨了改善叶片铸造加工工艺和加强叶片零件成品质量检测的具体措施和方法,可以为铸造缺陷引起的发动机转子叶片疲劳故障分析提供经验和参考。