第44章 装飞机! (第1/2页)
“不停,继续加。”
段工的手指悬在切断阀按钮上,没有按下去。
他选择信林栋。就像两周前那次超温一样。
两万三千转。
咔声又来了,间隔从每五秒一次缩到了每三秒一次。
每一次咔声持续零点二秒,振动传感器上的波形在咔声发生时出现一个尖锐的脉冲峰。
脉冲峰的频率大约一千二百赫兹。
“不是轴承的固有频率。”林栋盯着示波器。
“轴承固有频率在三千赫兹以上,一千二百赫兹除以三百六十七转每秒,大约是三点三,涡轮叶片数量的十分之一,三次谐波。”
“什么意思?”
“不是所有叶片都在碰,是其中几片在周期性刮擦,每转一圈,那几片叶片经过同一个位置的时候刮一次,三次谐波说明大约有三到五片叶片有问题。”
两万五千转。
咔声变成连续的了。
振动传感器的指针在表盘上剧烈摆动,每次咔声都让指针撞到上限。
涡轮排气温度开始波动。
从七百六十度跳到七百九十度,又跳回来。
排气温度波动意味着涡轮效率在变,有东西在阻碍涡轮叶片的气流。
“停!”
段工按下了切断阀,燃料截断,发动机的转子在惯性下继续转。
两万转。
一万五千转。
一万转。
五千。
停了。
排气管道里最后一缕白色的烟飘出来,带着没有完全燃烧的燃料的刺鼻味。
韩铁生打开涡轮机匣的检修口,手伸进去摸涡轮叶片的叶尖,指尖触到叶片边缘的时候停了一下。
“叶尖有刮痕。”
他把涡轮盘从机匣里拆出来,四十多片涡轮叶片,有五片的叶尖上有极细刮痕。
每一条不超过零点一毫米深,但每一条都在同一个角度上,叶尖的外缘和机匣内壁接触的位置。
“机匣内壁怎么样?”林栋说。
韩铁生把内窥镜伸进涡轮机匣,机匣内壁上有一圈环形的擦痕,位置刚好和涡轮叶片叶尖对应,擦痕是银白色的,机匣内壁原本的灰色耐热涂层被刮掉了一圈,露出下面的镍基合金基体。
“叶尖碰到了机匣。”韩铁生把内窥镜抽出来。
“涡轮盘在高温下的热膨胀量比机匣大了零点三毫米,设计间隙留了零点五毫米,但在两万两千转的时候,离心力把叶片往外拉了一点点,再加上热膨胀,总伸长刚好碰到了机匣。”
“碰了多少?”
“五片,不是全部,说明热膨胀不均匀,那五片叶片所在的象限温度比其他象限高了大约二十度,温度高的那半边涡轮盘膨胀量更大。”
“燃烧室出口温度分布不均匀。”
“对,燃料喷嘴的喷注角度有偏差,右侧三个喷嘴的喷雾锥角比左侧小了大约两度,右侧燃烧温度高二十度,右侧涡轮叶片被高温燃气反复冲击,膨胀量比左侧大。”
韩铁生把涡轮盘翻过来看背面。
右侧象限的五片叶片根部有一圈极细的变色,和火焰筒那次变色一样,深蓝紫色,温度超过一千二百五十度的标记。
“喷嘴拆下来重调,喷雾锥角统一调到设计值。”林栋说。
“但这不是唯一的办法,喷嘴调好之后还要解决叶尖间隙本身的问题,以后量产,每一台喷嘴都会有微小偏差,不能每次都靠调喷嘴来凑,叶尖间隙需要有自适应的余地。”
“余地怎么给?”
“在机匣内壁涂一层软质涂层,镍石墨,镍粉加石墨粉,等离子喷涂,叶尖第一次刮过去的时候,涂层被磨掉极薄的一层,磨掉的厚度刚好是叶尖多出来的那零点三毫米,磨完之后间隙自动到位,之后叶尖就碰不到机匣了。”
“镍石墨涂层,国内有谁做过?”
“段工。”
段工在旁边记录振动数据,听到自己名字的时候抬头。
“镍石墨涂层,我没有做过,但配方逻辑是通的,镍粉提供骨架,石墨粉是软质填料。石墨的硬度比镍低了将近一百倍,叶尖刮过去的时候只磨石墨不磨镍,磨掉的厚度可控。”
“石墨粉和镍粉的比例?”
“石墨百分之十五到二十,如果石墨太少,涂层太硬,叶尖会磨损,如果石墨太多,涂层太软,高温燃气会把它吹掉。”
“做三组试片,十五、十八、二十,每组试片等离子喷涂之后进高温炉烧一小时,模拟发动机全推力工况,看哪一组烧完之后涂层还在,硬度适中。”
段工把三组配方记在纸上。
从抽屉里翻出镍粉和石墨粉。
镍粉是德景镇发来的,原来准备做涡轮叶片精铸的晶粒细化剂。
石墨粉是东北石墨矿的等静压石墨边角料,韩铁生磨轴承夹具的时候用它做过脱模剂。
等离子喷涂枪是脚盆鸡投降时留下的旧设备。
电压不稳,每次引弧都会先把车间里的灯泡闪暗一下。
段工戴上面罩,扣下扳机,等离子弧在枪口喷出一条蓝白色的光柱。
镍石墨粉末被送进光柱里,在几千度的高温下瞬间熔化,喷射到试片表面,结成一层浅灰色的粗糙涂层。
三组试片涂好之后推进高温炉。
一千二百五十度。
一个小时。
段工守在炉子旁边盯着温度表,每十分钟记一次数。
一个小时后试片出炉。
十五号,石墨太少,涂层在高温下被烧结成了硬块,指甲刮不动。
二十号,石墨太多,涂层边缘有脱落,高温燃气能把这种涂层吹掉。
十八号,灰色涂层还在,表面有极细微的孔隙,指甲能刮出痕迹,但刮不深。
“十八号,石墨百分之十八,镍百分之八十,剩下的是极微量的碳化铬,镍粉里的杂质,碳化铬在等离子喷涂过程中被电弧分解了,对涂层没影响。”
“涡轮机匣喷涂。”
韩铁生把涡轮机匣从发动机上拆下来。
机匣内壁先用喷砂打毛,增加涂层附着力。
然后段工端着喷涂枪,从机匣内壁的一端旋到另一端。
涂层厚度零点四毫米,比叶尖碰到的深度多了零点一毫米的富余。
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