復雜型腔空心葉片氣相滲鋁工程化應用研究

李 克，張 莉，丁志敏

（中國航發南方工業有限公司，株洲 412002）

李 克

中國航發南方工業有限公司高級工程師，主要研究方向為航空材料熱處理技術應用。發表學術論文10余篇，授權國家發明專利3項、國防專利1項，主持完成20余項航空發動機科研項目，參編專業書籍2部，主編航空標準3項，多次獲科技進步獎。

現代戰爭中，軍用飛機作戰環境日益嚴酷，不但需要面對炎熱的沙漠，還需要面對潮濕的海洋等。在提高發動機材料性能和結構特性的同時，還需要對材料進行很好的表面防護，更好地延長航空發動機材料的使用壽命。發動機渦輪葉片在高溫燃氣介質中工作，高溫氧化和燃氣腐蝕問題嚴重，且隨著渦輪溫度的不斷提高而更加突出。新一代航空發動機為了提升高溫性能，一方面采用精密鑄造空心結構，即在渦輪葉片內部設計了很多細小的蛇形管道，葉身設計了很多0.2mm左右的氣膜孔，使高壓冷空氣通過這些管道和小孔流到高溫葉片，起到強制冷卻作用，以提高耐熱性。更重要的是采用耐高溫氧化和燃氣腐蝕的滲鋁層是解決這個問題的最經濟和最有效的措施。

滲鋁工藝屬于表層改性技術范疇。經過滲鋁處理的高溫合金葉片在空氣中循環氧化后，形成均勻致密的氧化鋁氧化膜，有效阻止氧向葉片基體擴散。滲鋁工藝在20世紀60年代就開始應用于航空發動機的高溫部件，為航空發動機的發展提供了工藝保證，也成為研制和發展新合金的主要工藝之一。……