总726期第二十八期2020年10月
河南科技
Henan Science and Technology
基于表面完整性理论的航空发动机再制造关键技术及应用
王征1唐毅2郑楠1彭晟尧1蔡开龙3
（1.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，辽宁沈阳110043；2.长沙航空职业技术学院，湖南长沙410001；
3.南昌航空大学通航学院，江西南昌330063）
摘要：本文首先分析了表面完整性理论的内涵，然后介绍了航空发动机再制造的关键技术和航空发动机再制造系统的结构及工艺流程，最后介绍了再制造技术的应用实例，一起为再制造技术的应用和发展提供借鉴。
关键词：表面完整性；航空发动机；再制造
航空发动机原理
中图分类号：V263.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）28-0069-05
Key Technology and Application of Aeroengine Remanufacturing
Based on Surface Integrity Theory
WANG Zheng1TANG Yi2ZHENG Nan1PENG Shengyao1CAI Kailong3
（1.AECC Shenyang Liming Aeroengine Co.,Ltd.，Shenyang Liaoning110043；2.Changsha Aeronautical Vocational and Technical College，Changsha Hunan410001；3.School of Navigation,Nanchang Hangkong University，Nanchang Jiangxi330063）
Abstract:This paper first analyzed the connotation of surface integrity theory,then introduced the key technology of aeroengine remanufacturing and the structure and process flow of aeroengine remanufacturing system.Finally,it in⁃troduced the application examples of remanufacturing technology,which can provide reference for the application and development of remanufacturing technology.
Keywords:surface integrity；aero-engine；remanufacturing
1研究背景
表面完整性（Surface Integrity，SI）的概念最初是由Field博士和Kahles博士在1964年美国金属切削研究协会的三方技术协调研讨会上引入的［1］。表面完整性的内涵是零部件加工后表面几何特征和表面物理特征的总称。其中，表面几何特征包括表面的粗糙度、波纹度、纹理、擦痕、几何形状和尺寸偏差等；表面物理特征包括表面层的微观组织变化、残余应力、微观裂纹、塑性变形、再结晶、显微硬度、热损伤区、合金元素贫化和材质不均匀等［2］。表面完整性示意图如图1所示［3］。
表面完整性是影响零部件服役性能、寿命和可靠性的重要因素，而提高表面完整性是航空航天制造行业的重要研究课题之一［4］。作为工业皇冠上的明珠——航空发动机的工作条件非常恶劣，易受到高温氧化和热腐蚀的损害。对大量航空发动机部件的故障进行分析可知，由疲劳、蠕变、应力、磨损和腐蚀开裂产生的严重故障主要发生在部件表面［5］。因为航空发动机部件的成本普遍较高，从经济性角度来看，通常更希望对这些损坏的部件进行维修，以循环使用，而不是直接更换。再制造是回收磨损零件最有效的方法之一，因为它只消耗制造新零件所需的能源、成本和材料的一小部分［6］。通过使用再制造技术可以恢复部件性能或改善航空发动机组件的表面完整性［7］。
2航空发动机再制造的关键技术
20世纪70年代末，欧洲共同体开展了一项为期五年的合作研究项目，即开展了荷兰航空发动机部件维修的焊接、扩散钎焊和涂层技术的基础研究。与此同时，美国、瑞典、德国和英国在航空发动机热端部件的维修技术
收稿日期：2020-09-08
作者简介：王征（1978—），男，博士，工程师，研究方向：航空发动机金属材料表面改性研究。
通信作者：唐毅（1979—），男，博士，讲师，研究方向：飞行器设计与工程。
工业技术
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