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航空发动机叶片数字化精加工生产线项目可行性研究报告

航空发动机叶片数字化精加工生产线项目可行性研究报告
航空发动机叶片数字化精加工生产线项目可行性研究报告

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目录

第一章项目的意义及必要性 (1)

1.1项目承担单位及产品介绍 (1)

1.2国内外现状及技术发展趋势 (1)

1.3对产业发展的作用与影响 (4)

1.4市场分析 (7)

1.5与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况 . 11 第二章项目的技术基础 (13)

2.1成果来源及知识产权情况 (13)

2.2已完成的研究开发工作 (14)

2.3工艺技术方案 (15)

2.4技术或工艺特点以及与现有技术或工艺比较所具有的优势 (19)

2.5企业认证 (20)

2.6后续产品研发及企业可持续发展 (20)

第三章项目建设方案 (21)

3.1产品方案及建设规模 (21)

3.2设备选型 (21)

3.3工程建设方案 (24)

3.4公用及配套设施 (29)

第四章项目投资 (31)

4.1投资估算编制依据及说明 (31)

4.2总投资估算 (31)

4.3资金筹措 (32)

第五章环境保护 (39)

5.1环境状况 (39)

5.2环境保护设计依据 (39)

5.3项目建设过程中对周围环境的影响及采取的措施 (39)

5.4项目建成后对周围环境的影响及采取的措施 (41)

5.5环境影响评价批复 (42)

第六章资源综合利用与节能 (43)

6.1设计依据和标准 (43)

6.2资源综合利用 (43)

6.3能耗指标 (46)

第七章原材料供应与外部配套条件 (47)

7.1原材料供应条件 (47)

7.2外部配套条件 (47)

第八章项目法人基本情况 (51)

8.1项目承担单位情况介绍 (51)

8.2股东构成及介绍 (51)

8.3项目协作单位基本情况 (52)

8.4项目承担单位法定代表人介绍 (55)

8.5项目主要技术研发人员介绍 (55)

第九章经济效益分析 (57)

9.1经济分析依据 (57)

9.2经济分析内容的选择 (57)

9.3财务评价基础数据的确定 (57)

9.4财务评价指标的计算 (58)

9.5不确定性分析和风险分析 (60)

9.6经济分析综合结论 (60)

第十章项目招投标 (62)

10.1项目招投标 (62)

10.2项目招标内容 (62)

附表:

一、经济评价附表

二、招标事项核准意见表

附件:

一、企业法人营业执照

二、高新技术企业认证证书

三、发明专利申请受理通知书

四、国有土地使用权出让合同和证明及勘测成果表

五、环评报告及审批意见

六、自有资金证明

七、银行贷款承诺函

八、配套资金证明

九、与中国一航红原航空锻铸工业公司合作协议

十、与西北工业大学合作协议及西北工业大学技术成果获奖证书

十一、某某航空科技有限公司叶片深加工生产线建设项目入区批复十二、备案确认书

十三、企业财务报表

十四、企业对项目资金申请报告内容和附属文件真实性负责的声明十五、国家发展改革委关于建设某某阎良国家航空高技术产业基地的批复

十六、陕西省人民政府办公厅关于成立陕西省某某阎良国家航空高

技术产业基地建设领导小组的通知

十七、某某市机构编制委员会关于成立某某阎良国家航空高技术产业基地管委会的通知

十八、商务部、科技部关于认定陕西省阎良国家高技术产业基地出口创新基地的函

十九、陕西省人民政府关于调整陕西省某某阎良国家航空高技术产业基地建设领导小组组成人员的通知

二十、国家发展和改革委办公厅关于陕西省某某阎良国家航空高技术产业基地“十一五”产业发展规划的复函

附图:

一、项目区域位臵图

二、某某阎良航空高技术产业基地控制性详细规划用地规划图

三、厂区平面效果图

四、项目总平面布臵图

五、机加工厂房立面图

六、机加工厂房剖面图

七、机加工厂房平面图

第一章项目的意义及必要性

1.1 项目承担单位及产品介绍

1、项目承担单位

某某航空科技有限公司

2、产品介绍

以航空发动机叶片数字化精加工为基础(目标),从汽轮机叶片数字化精加工起步,开展航空发动机叶片和汽轮机叶片等各种型号叶片的精加工生产。通过先进的数字化手段和制造工艺,提高叶片生产质量,实现高技术起点的叶片专业化和规模化生产。

1.2 国内外现状及技术发展趋势

1.2.1 国外现状

航空发动机叶片生产线及其相关技术属西方国家对我国严密封锁的核心技术之一,我国对国外航空发动机叶片数字化生产线仅仅能够收集到一些概要性的资料。从收集的资料看,世界各主要航空发动机生产厂商已经普遍将数字化制造技术应用于航空发动机叶片生产线中,并取得了非常好的效果,如以色列BTI公司、美国P&W公司均已建成集成化程度较高的应用于叶片生产过程中的CAD/CAE/CAPP/CAM/CAT集成化生产系统。

国外数字化叶片精加工生产线普遍采取了以下策略:

1、在叶片的精加工中,广泛采用数控加工技术实现叶片的精加工,其型面尺寸精度普遍比手工抛磨提高4个等级以上,并且每批叶片一致性好,利于装机,生产效率高,叶片安全性、寿命等得到大幅提高。

2、降低企业成本,改善资本收益率。推行企业精益化,推进数字化工程,降低生产成本。通过企业流程再造(BPR)、产品全生命周期管理(PLM)等解决方案实现。

3、控制项目节点、缩短产品交货期。加快设计流程,直接根据定单设计;制造外包,企业伙伴协同,通过集成和整合来完成整个产品的生产制造。

国外航空发动机叶片数字化生产线的实践表明,精益生产方式(LP)是适合多品种、大批量叶片制造生产线的最佳生产管理模式;产品生命周期管理(PLM)是航空发动机数字化信息集成的理想模式;协同及数字化制造能够解决叶片制造过程的瓶颈。

1.2.2 国内现状

围绕航空发动机叶片数字化精加工生产线,国内相关企业、部分科研院所、高校开展了卓有成效的工作,但是与国外先进企业相比还存在很大差距。由于涵盖叶片全过程制造生产线的构建非常复杂,包括模具设计、精锻和精铸工艺、数控加工、数字化检测等,国内部分制造企业还处于初期建设阶段,其生产效能还没有发挥出来。对于航空发动机叶片精加工生产线,我国航空制造企业已经有较成熟的生产线,但随着数字化技术的广泛应用,目前还没有成熟、完善的数字化生产线,还存在系统集成化程度差、协同能力弱等多方面问题,其主要表现在以下几个方面:

1、叶片精加工能力不足

目前航空发动机叶片和汽轮机叶片市场需求非常巨大,国内企业现有的叶片精加工生产线远远不能满足生产需求,建设新的叶片精加工生产线迫在眉睫。

2、现有叶片生产线生产布局不合理

由于历史原因,企业现有的叶片生产线布局、分工不尽合理,如混线生产、厂房交叉布局等,使叶片生产线布局缺乏系统性和合理性,难以充分发挥效益。

3、现有叶片生产线整体技术水平不高

由于生产布局的限制,较多的数控和关键设备难以按照叶片的最佳工艺流程及先进生产管理技术要求布臵生产线,不能充分发挥效能。同时叶片加工中的工序检验手段落后,无法快速定量地进行叶片检验。工序周转频繁,对叶片的质量和生产效率影响严重。

4、现有叶片生产线组织管理方式不能适应市场变化的要求

国内企业现有的生产组织管理模式以劳动分工和职能专业化为基础,各部门的专业化程度较高,这种组织形式适合于市场相对比较稳定的环境,而在当今市场需求多变的情况下,则显现出很大的不适应性。生产组织环节冗长、效率低。各生产部门缺少必要的信息共享、沟通与协同手段,造成各部门工作重叠、不一致性和低效率等问题。

5、传统的信息管理机制与“孤岛”管理系统已经成为制造信息集成的瓶颈

目前在发动机叶片制造过程中零散地使用了成熟单元软件进行叶片的工艺设计、工装设计、工艺仿真、数控加工、质量控制、性能检测等方面的工作,但是,各个应用单元软件之间由于异构性而各自为政,难以实现叶片制造过程中的数据从工艺设计、工艺路线规划到加工生产、性能检测的总体集成,导致制造过程中出现信息不畅或滞塞,制造数据流无法贯通叶片制造检测的全过程。

因此,基于先进的管理思想、先进的数字化手段和先进的制造工艺,建设高起点的航空发动机叶片数字化精加工生产线,并有效地与现有的航空发动机研制生产基地配套势在必行,它对于满足航空发动机产品市场对叶片的需求具有重要意义。

1.2.3 技术发展趋势

叶片是航空发动机中非常关键的一类典型零件,其份额是整台航空

发动机的1/4,航空发动机含盘、轴、叶片、机匝四大部件,其中叶片数量最大。以XX型发动机为例,有21级盘、4个轴+1个中介轴、9个机匝、3300多个叶片。同时叶片作为发动机中数量最大的一类零件,其制造效率直接影响到发动机整体的制造效率,而叶片的制造品质直接影响到发动机的性能与寿命。对叶片毛料后续精加工采用数字化技术,已成为当今世界发动机叶片制造手段的潮流与方向。航空发动机叶片还具有种类多、数量大、形面复杂、几何精度要求高等特点。

随着航空工业的发展,今后对于发动机叶片的研制更加重要。为提高发动机的性能、降低发动机的耗油率,就要提高发动机压气机的压缩比,提高燃气温度,这样就必须提高叶片本身的耐热度,因此,新研制的发动机叶片,尤其是涡轮叶片要求以高温合金(Ni基或Co基合金),并辅以高冷却、深根冷却等办法,国外现在正发展陶瓷材料或复合材料为基的空心叶片。为降低航空发动机的耗油率,在发动机的设计上发展了涡轮风扇发动机等双转子发动机。国外更新一代的发动机则使用两级风扇、三转子发动机,以降低耗油率。由于风扇叶片的性能要求高,叶片均设计成大扭角、宽叶展、带阻尼台的叶片。上述航空发动机技术上的进步,对叶片的加工技术提出了更高的要求,以往以手工抛磨来完成叶片型面加工的方法已不能满足要求,取而代之的则是采用数控加工生产线来完成叶片的加工。因此,高效数控技术和数字化集成技术的应用已成为叶片精加工生产线建设的核心技术。

1.3 对产业发展的作用与影响

1.3.1 对我省装备制造业的发展具有积极促进作用

装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性产业,其整体能力和水平决定着一个国家或地区的经济实力和综合实力。大力振兴装备制造业,是加速推进工业化、建设现代化经济强国的

根本要求,是树立和落实科学发展观、提升国民经济产业化水平的现实需要,是实现国民经济可持续发展的战略举措。

陕西省装备制造业地处西部大开发三大主轴线之一“西陇海兰新”东段,承东启西,贯通南北,区位优势明显,是国家已经形成的具有区域特色的装备制造业基地和产业集群之一,在全国占有十分重要的地位,振兴装备制造业,是发挥我省产业优势,建设西部经济强省的必然选择。为贯彻国务院?关于加快振兴装备制造业的决定?,加快我省装备制造业发展,省政府制定了?加快振兴装备制造业,建设国家制造业基地的意见?和?陕西省装备制造业“十一五”发展规划?,提出“十一五”期间将把重点放在具有优势的飞机制造、航天动力、输配电设备、汽车制造、数控机床、工程机械、电子通信和专用设备制造领域,实现率先突破发展。最近,国家大型运输机项目正式立项并落户某某,叶片技术的突破为发展大飞机提供了一定的基础。

叶片是航空发动机、压缩机、轴流式风机、燃气轮机等工业用涡轮机的关键零件,广泛应用于能源电力、轨道交通、石化、国防军工等领域。叶片制造的水平体现着一个国家制造业中冶金材料、加工装备、设计与工艺技术的综合水平。本项目实施将全面整合企业现有资源,发挥企业优势,建设专业叶片制造、销售和服务企业,带动我省装备制造业的快速发展。

1.3.2 有利于提高叶片生产行业的总体水平

航空发动机是航空工业的基础,体现着一个国家的机械制造水平。随着我国经济的高速稳定发展,特别是航空工业的发展,航空发动机行业产品出现了供不应求的局面。伴随着国际航空产业的发展,我国航空发动机叶片的进出口业务也有所增长,但由于在高端技术上我国与外国的大公司有着较大的差距,产品技术已成为制约我国航空发动机产品发

展的一个瓶颈,因此只有在技术水平及制造工艺上不断创新,才能在日趋激烈的竞争中占有一席之地。而叶片是航空发动机的核心部件之一,航空发动机效率的高低,很大程度上取决于叶片型面的设计和制造水平,叶片的设计、制造能力是衡量研发能力的重要标志,叶片机械加工工作量大,精度要求高,结构复杂,制造成本高。国内外都非常重视叶片制造技术的发展。

目前,国内中国一航红原航空锻铸工业公司是生产叶片毛坯的专业大厂。该企业已开发出30多种规格60多个型号的航空发动机、汽轮机叶片系列产品。其生产的叶片不仅在质量上可与进口叶片相媲美,而且在价格上更具有无可比拟的优势,从而为国家节约了大量外汇,在此基础上,又以质量和价格优势成功进入了国际市场。西北工业大学是国内最先开展数字化工艺和制造的研究单位之一,在航空发动机的数字化工艺和数字化制造、人工智能、专家系统技术应用等方面都作了大量的探索研究,并取得了一批先进的技术成果。作为红原航空锻铸工业公司和西北工业大学的协作企业,某某航空科技有限公司将借助它们的技术基础,引进先进的技术资源,生产精品叶片,实现叶片精加工生产的专业化和产业化。因此,本项目的实施对叶片生产行业的技术水平提高具有促进作用。

1.3.3 对我国国防工业及国民经济的发展具有积极促进作用

航空发动机是飞机的心脏,而叶片是发动机中的重要构件,发挥着极其重要的作用。本项目生产的叶片可广泛应用于航空发动机中。同时叶片也是汽轮机、燃汽轮机、压气机、鼓风机的核心零件,在国家的基础设施建设中,电力工业是先期发展的行业之一,而汽轮机、燃汽轮机、压气机、鼓风机是电力工业发展的主要产品。汽轮机成品叶片是属技术含量极高的高附加值产品,它不仅表现为曲面复杂、扭角大、成型难,

加工需4坐标以上加工中心,而且材料多为不锈钢和钛合金。因此国内可制造汽轮机叶片锻造和机械加工的企业甚少。

本项目的技术可在汽轮机、燃汽轮机、压气机、鼓风机的叶片精加工中推广,发展目标是建成国内一流的叶片精加工高技术专业化企业。因此,本项目的实施可进一步促进我国国防工业及国民经济的发展。1.4 市场分析

1.4.1 产品市场定位

以航空发动机叶片数字化精加工为基础,从汽轮机叶片生产和航空发动机叶片试制起步,建设叶片精加工生产线,开展各种型号航空发动机叶片和汽轮机叶片的数字化精加工业务。

1.4.2 市场预测及分析

1、市场容量分析

航空发动机和汽轮机市场的发展与航空工业和电力工业的发展同步。近年来,我国航空工业和电力工业快速发展,使得航空发动机和汽轮机设备的用量迅速扩大,叶片作为这些设备的核心零件,其市场需求量也随之增加。

⑴航空发动机叶片需求

国际上,根据波音公司预测,到2025年,市场将需要新增约2.72万架民用飞机(客机和货机),全球机队规模将翻一番。波音公司认为,未来20年内,航空公司需要的飞机数量大致如下:3450架支线机(90座及以下);16540架单通道飞机(100-240座,两级客舱布局);6230架双通道飞机(200-400座,三级客舱布局);990架747及更大型飞机(400座以上,三级客舱布局)。到2025年,新增飞机和原有飞机将使全球民用机队飞机总数达到近3.6万架。据国际预测公司/DMS对世界通用飞机市场的预测,到2012年,世界通用飞机制造商将交付18633

架活塞和涡桨类飞机。

我国民用航空运输市场的快速发展将对民用飞机产生巨大需求,预计到2023年,我国客货运输飞机拥有量将达到2769架,其中货机396架,客机2373架,100和100座以下支线客运飞机机队数量将有一个较大的增长,总量将达到754架;因运量增长产生的需求和现有飞机的退役,我国民航今后20年内共需要补充2194架客机。按座级划分为400座级68架,300座级208架,200座级277架,150座级723架,110座级213架,支线飞机705架。2003年5月,我国颁布了?通用航空飞行管制条例?,我国通用飞机市场逐渐放开。截至目前,我国已拥有通用飞机570架,与1995年相比,通用航空飞机总量净增了27.3 %。而与我国作为世界第二航空运输大国的地位相比,通用航空发展仍然相对滞后。同为发展中国家的巴西,其通用航空飞机的数量超过了10万架,约为航班飞机数量的26倍;而我国在飞的通用飞机数量仅仅与航班飞机数量持平。美国通用航空制造商协会国际事务副理事长爱德华〃史密斯说,虽然与高速增长的民用航空市场比较,中国的通用航空市场仍然比较落后,但未来的发展潜力巨大。有关专家预测,到2020年,中国通用航空飞机将超过1万架。

巨大的国际、国内航空市场使航空发动机的需求量迅速扩大,航空发动机叶片作为航空发动机的关键零件的需求量也变得十分可观。

⑵汽轮机叶片市场需求

随着国家“十五”规划的全面启动和西部大开发战略中“西电东送”工程的实施,一系列大型电力建设项目如龙滩、小湾、三峡右岸、瀑布沟、溪络渡、向家坝和一批大型火电项目相继开工,使电力设备市场需求强劲。2005年我国新增装机容量为6840万千瓦,增长率为15.74 %,2006年达到6000万千瓦,增长率为11.92 %。预计到2010年电力设备

装机总容量将达到4.5亿千瓦(考虑安排停运拆除3000万千瓦左右小火电机组)。而到2015年,按年增加2000万千瓦计,总装机容量将达到5.5亿千瓦,装机速度将居世界各国的前列。目前世界上主要汽轮机制造商都在关注和参与中国这个大市场的发展。

除航空发动机叶片和汽轮机叶片以外,烟机、鼓风机、压气机等叶片市场也十分可观。

2、市场供应分析

目前,我国只有毗邻某某阎良国家航空高技术产业基地的中国一航红原航空锻铸工业公司能够生产航空发动机、汽轮机大叶片毛坯,而叶片的精加工厂家主要在东北和东南地区,如东方汽轮机厂和哈尔滨汽轮机厂。由于生产和精加工处于两地,运距远,造成成本高、运输不便,不能及时满足市场需求。为降低成本,更方便快捷地为用户服务,直接向客户提供成品叶片,红原航空锻铸工业公司与本项目承担单位某某航空科技有限公司合作,委托某某航空科技有限公司在阎良当地对叶片进行精加工。

3、目标市场分析

⑴国内航空发动机叶片

巨大的国际、国内航空市场使航空发动机的需求量迅速扩大。通过对红原、430、410、新艺、安大等航空发动机叶片制造企业的分析,今后我国航空发动机叶片年产值在40亿元左右,其中叶片精加工费用约占30%,即叶片精加工产值为12亿元。目前,国内多数航空发动机厂家叶片精加工能力都受到产能的限制,并随着新发动机制造及维修的需求扩大而日益突出,建立叶片精加工的外协生产模式已成为趋势。以红原为例,目前已实现叶片精加工的100%外协。因此,对于国内整个航空发动机叶片精加工业务,目前保守估计按10%的外协量计算,即市场

价值在1.2亿元左右。本项目承担单位按占国内叶片精加工外协市场的20%计算,将获得年产值2400万元的航空发动机叶片精加工任务。

⑵国内汽轮机叶片

目前,我国只有毗邻某某阎良国家航空高技术产业基地的中国一航红原航空锻铸工业公司能够生产航空发动机、汽轮机大叶片毛坯,而叶片的精加工厂家主要在东北和东南地区,如东方汽轮机厂和哈尔滨汽轮机厂。由于叶片毛坯生产和精加工处于两地,运距远,造成成本高、运输不便,不能及时满足市场需求。为降低成本,更方便快捷地为用户服务,直接向客户提供成品叶片,红原与本项目承担单位某某航空科技有限公司合作,委托某某航空科技有限公司在阎良当地对叶片进行精加工。

按红原航空锻铸工业公司承担的汽轮机叶片任务分析,2006年生产叶片毛坯3.5万件,总产值1.2亿元,用户需求成品叶片占总量的40%左右,而叶片精加工价值与毛坯价值基本相同。作为红原航空锻铸工业公司的战略合作单位,本项目承担单位仅加工该公司的叶片毛坯就可实现年产值4800万元,并存在进一步扩展的空间。

⑶国内其他民用机械叶片

除航空发动机叶片和汽轮机叶片以外,烟机、鼓风机、压气机等叶片市场也十分可观。

⑷国际航空发动机叶片

红原航空锻铸工业公司与国际著名发动机厂家(如:美国波音、英国罗罗、法国宇航、日本东芝、德国西门子等公司)已有的合作基础,获得国外航空发动机厂家的生产许可认证。本项目承担单位借助红原航空锻铸工业公司已经与罗罗公司进行接触,洽谈合作意向,今后承担国际航空发动机叶片的精加工业务。

综上所述,不考虑国内其他民用机械叶片和国际航空发动机叶片的精加工业务,本项目承担单位在国内航空发动机叶片和国内汽轮机叶片的年产值为7200万,考虑到生产线建立之初的产能限制,按照完成4500万的产值计算,并按照2500元/叶片平均加工费核算,本项目建成后正常年可达到年加工1.8万片叶片精加工能力。

4、进入市场方式

对于汽轮机叶片精加工市场,借助红原航空锻铸工业公司的行业基础和西北工业大学的技术支持,项目承担单位生产线建成后直接投入生产。启动产品主要为851 mm-1200 mm的汽轮机叶片。

由于航空发动机叶片精加工技术门槛高,故企业拟采取先易后难(先静叶片、后动叶片,先低温叶片、后高温叶片,先实心叶片、后空心叶片)、先国际后国内的方式和步骤进入市场。所谓“先易后难”是指首先开展不锈钢(占1/3)和钛合金(占2/3)静叶片的精加工,2至3年后,再生产高温合金叶片和动叶片,达到以加工航空叶片为主的专业化企业的目标。所谓“先国际后国内”是指借助红原航空锻铸工业公司与国际著名发动机厂家(如:美国波音、英国罗罗、法国宇航、日本东芝、德国西门子等公司)已有的合作基础,获得国外航空发动机厂家的生产许可认证,目前某某航空科技有限公司已经与罗罗公司进行接触,洽谈合作意向。

1.5 与国家高技术产业化专项总体思路、原则、目标等关联情况

本项目结合航空发动机叶片数字化生产线的具体工程需求,以围绕叶片数字化精加工生产线的基础管理平台,制定优化的制造流程,建立数字化信息集成平台,集成制造单元技术等方面指导项目实施。一方面解决航空发动机叶片数字化精加工生产线建设的主要技术问题,形成解决航空发动机研制和生产的专业化叶片精加工配套企业;另一方面逐步

将生产线应用到其它叶片产品,如汽轮机等产品的叶片精加工中。本项目的实施符合国家相关的产业政策。

1.5.1 符合?国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)?的产业发展方向

?国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)?中把制造业列为国民经济的支柱产业。明确指出我国是世界制造大国,但还不是制造强国。存在制造技术基础薄弱,创新能力不强;产品以低端为主;制造过程资源、能源消耗大,污染严重等问题。重点扶持和发展用高新技术(如数字化和智能化设计制造)改造和提升制造业,大力推进制造业信息化,积极发展基础原材料,大幅度提高产品档次、技术含量和附加值,全面提升制造业整体技术水平,为军工行业配套关键材料及工程化等。本项目在产业方向上符合该规划纲要的规定。

1.5.2 符合国家相关发展规划

“十一五”期间,依据?国家高技术研究发展计划(863计划)“十一五”发展纲要?,863计划先进制造技术领域以瞄准先进制造技术发展的前沿,结合国民经济和国防建设的重大需求,从提高设计、制造和集成能力入手,研究先进制造的关键技术、单元产品与集成系统为指导思想。以推进制造业信息化、自动化,发展节能、降耗、环保、高效制造业,用高新技术和先进适用技术改造制造业,整体提升我国先进制造技术的研发水平、自主创新能力和产业化为主要目标。本项目在技术路线上符合该发展规划的规定。

第二章项目的技术基础

2.1 成果来源及知识产权情况

本项目产品根据业主需求及要求,生产加工技术采用某某航空科技有限公司自主研发的“弧线形叶片铣削工艺”技术和西北工业大学授权使用的研究成果。

2007年4月9日,“弧线形叶片铣削工艺”已向国家知识产权局申请发明专利,申请号为200710018024.X(详见附件)。专利权人为本项目承担单位某某航空科技有限公司。

在叶片精加工数控加工技术、叶片数字化精加工生产线等技术方面,该公司与西北工业大学签订了合作协议(详见附件),以西北工业大学为技术依托,利用其在该领域所取得的技术成果指导项目生产线的建立和运营。西北工业大学在该领域的技术及成果如下:

面向PLM的快速工艺准备技术;

航空发动机协同设计制造技术应用;

基于STEP-NC的CNC系统与面向高速加工的航空数控加工技术;

飞机数字化工艺设计与数字化制造技术;

航空工艺设计与制造软件工程化技术;

飞机结构件CAD/CAPP/CAM集成系统应用技术;

基于知识的工艺研究与开发技术;

基于三维CAD的集成化CAPP系统;

基于知识融合的快速工艺决策系统研究和开发;

CAPP系统及其制造数据管理技术;

CAPP与数字化制造管理软件—CAPPFramework;

飞机制造工艺信息系统关键技术研究及工程应用,国防科学技术工业委员会科学技术成果鉴定证书,国防科签字[2006]第55号;

基于微机环境的集成化CAPP应用框架与开发平台(CAPPFramework),科学技术成果鉴定证书,陕科签字[2000]第081号;

集成化CAPP应用框架与开发平台CAPPFramework,陕西科学技术奖,一等奖,2001-2002年度;

数控刀具智能化CAPP系统,航空科技进步奖,三等奖,1998年度;

飞机结构件FA-CAD/CAPP/CAM系统开发与应用,航空科技进步奖,二等奖,1996年度;

基于知识的CAPP开发平台,计算机软件著作权,2004SR04507;

基于国产DBMS的工艺信息系统,计算机软件著作权,2004SR11384;

网络化CAPP系统,计算机软件著作权,2003SR12580;

基于WebService的CAPP集成系统,计算机软件著作权,2005110250。

2.2 已完成的研究开发工作

该公司从成立起就定位于叶片的数字化精加工,聘请原中国一航某某航空发动机公司(430厂)副总经理、研究员级高工、享受政府特殊津贴的专家陈知立先生任公司总工程师,成立了由陈知立先生牵头,西北工业大学贾晓亮博士及公司管理与技术人员张彦林、李岩、田锡天等参加的课题组,开展叶片加工工艺的研究设计、数控程序的设计、数字化测试技术、数字化管理技术等研究开发工作。

截至目前,该公司已购臵和租用一批叶片数字化加工设备,开展叶片精加工业务,现已完成XX型号航空发动机叶片和851-1200 mm汽轮机叶片的加工工艺设计,并已生产出合格的汽轮机叶片产品和航空发动机叶片试制品。其中汽轮机叶片已由红原航空锻铸工业公司交付用户使用,实现加工收入975万元。航空发动机叶片已经通过430厂测试,并正在申请新时代公司军品生产许可证。

2.3 工艺技术方案

2.3.1 技术目标

本项目的技术目标是为航空发动机叶片数字化精加工生产线提供一套完整的技术方案,包括:

1、建设一条叶片精加工数字化制造生产线。项目研究结合叶片精加工生产线的具体工程需求展开,为配套企业航空发动机叶片制造提供支持,解决发动机叶片精加工生产的瓶颈问题。

2、围绕“制造流程重组、生产过程管理、信息集成平台、制造单元技术”四个方面展开。“制造流程重组”研究引入精益管理思想和国内外叶片生产线实践经验;“生产过程管理”研究为叶片生产线生产运行提供物理集成平台;“信息集成平台”解决叶片生产线的制造过程数据集成和协同数据交换的技术瓶颈;“制造单元技术”解决叶片在数字化工艺、高质高效加工技术和检测方面的技术瓶颈。

3、突破“叶片精加工制造流程设计与数字化定义、叶片数字化精加工生产线先进生产布局规划、叶片数字化精加工生产线生产过程管理技术研究、叶片零件数字化工艺技术、叶片零件制造检测一体化技术”等五项关键技术。突破航空发动机叶片数字化精加工生产线建设的主要技术瓶颈环节,为航空发动机叶片数字化协同制造生产线建设提供一套完整的技术解决方案。

2.3.2 工艺方案

航空发动机叶片按使用功能可分为转子叶片和定子叶片。就其工作特性又可分为风扇叶片、压气机叶片、涡轮叶片。由于其在发动机内的位臵不同和工作状态不同又有其不同的技术要求和制造工艺。

转子风扇叶片和压气机叶片在发动机前部,温度相对较低,为减轻发动机重量,因此多用铝合金及钛合金做成。但由于风扇叶片空气流量

航空发动机涡扇叶片及其成形工艺

航空发动机涡扇叶片及其成形工艺 涡扇发动机具有耗油率低、起飞动力大、噪音低和迎风面积大等特点。60年代中期,它只应用于客机和轰炸机,当时人们普遍认为,它很难在高速歼击机上应用。自70年代以来,带加力的高推比涡扇发动机的相继问世,使战斗机的性能提高到了一个新的水平,从而彻底改变了人们对涡扇发动机的偏见。90年代中期,又为第四代战斗机成功研制了推重比10带加力的涡扇发动机。与此同时,为满足发展巨型、远程运输机、宽机身客机的需要,国外先进的发动机厂家又研制成功了大推力、低耗油率、大流量比的涡扇发动机。时至今日,涡扇发动机已是应用数量最多、范围最广和最有发展前景的航空发动机。 风扇叶片是涡扇发动机最具代表性的重要零件,涡扇发动机的性能与它的发展密切相关。初期的风扇叶片材料为钛合金,具有实心、窄弦、带阻尼凸台结构。现今,风扇叶片在材料、结构方面已改进许多。为了增强刚性,防止振动或颤振,提高风扇叶片的气动效率,用宽弦结构代表了窄弦、带阻尼凸台结构;为了减轻重量,用夹芯或空心结构取代了实心结构;为了增大流量比,提高大推力涡扇发动机推进效率,风扇转子直径已增大到了3242mm,风扇叶尖速度已高达457m/s。而这些材料新、叶身长、叶弦宽、结构复杂的风扇叶片的成形工艺是非常复杂的。因此,风扇叶片的成形工艺始终是涡扇发动机的关键制造技术之一。 1早期风扇叶片 早期风扇叶片为大尺寸实心结构,为防止共振及颤振,它的叶身中部常带有一个阻尼凸台(又称减振凸台)。所有叶片的凸台连成一环状,既增强了刚性又改变了叶片固有频率,减小了叶根弯曲和扭转应力。阻尼凸台接合面喷涂有耐磨合金,当叶片振动时,接合面相互摩擦可起阻尼作用。阻尼凸台一般位于距叶根约整个叶片长度的50%~70%处。阻尼凸台的存在带来一系列问题,如:由于它的存在及它与叶身连接处的局部加厚,使流道面积减少约2%,使空气流量降低,造成气流压力损失,使压气机效率下降,发动机耗油率增加;增加了叶身重量,使叶片离心力负荷加大;使叶片制造工艺更加复杂。在有些风扇叶片上,为了增强抗外物撞击损伤能力,叶身上除了阻尼凸台以外,还有较厚的加强筋。 CFM56-3和CFM56-5发动机风扇转子直径约1700mm,风扇叶片长约600mm,由整体钛合金锻件经机械加工而成。风扇叶片毛坯先镦锻出叶根和阻尼凸台,经预锻成形,再精锻、切边。叶身成形可用数控铣、数控仿形磨、电解加工和抛光等工艺。随着叶片批量生产的增加,应尽量采用精锻法生产出钛合金风扇叶片的锻坯,以提高材料的利用率,减少机械加工工作量和提高风扇叶片的使用寿命。但生产这样大的风扇叶片精锻毛坯,需要使用昂贵的高精度的万吨级机械压力机或螺旋压力机,所需模具的尺寸大、精度也高。因此,精锻工序的成本很高。4钛合金宽弦无凸台空心风扇叶片5高韧性环氧复合材料风扇叶片

航空发动机叶片加工

航空发动机叶片加工 <>本文是MasterCAM软件在航空领域的一个应用案例。文章从飞机发动机 叶片的形状特点、加工过程中的难点、加工的具体方案与步骤,以及MasterCAM 软件的多轴铣功能等方面进行了全面的叙述。 <> 一、概述 <> 飞机发动机的叶片大小不同,形状各异:从尺寸上看,大的叶片有 250×60×10,小的只有30×10×5;从形状上看,带阻风台结构的稍复杂一些,需五轴联动铣削;不带阻风台的,用四轴加工即可。所有叶片都有一个特点:薄,加工时易变形。 <;P> 叶片的毛坯均为合金铸件,加工工序比较复杂,从图纸到成品,一般都要经过40~60个工序。目前,发动机叶片(叶背、叶盆)的加工,大多采用三轴铣削,即在立式铣削中心(带旋转工作台)先铣叶背,然后转180゜,再铣叶盆。进汽边、出汽边以及叶根,在后续的工序中再处理。这种铣削方法装卡次数多,加工效率低,并且加工后叶片变形大,叶片截面形状与原设计有较大误差。<;P> 如果采用四轴联动铣削,一次装卡就可把叶背、叶盆、进出汽边以及叶根同时加工出来,并且加工后的叶片变形也很小。如果走刀路径设计的合理,加工后叶片表面的光洁度高,后续的辅助工序可以取消或减化,进汽边和出汽边也无需再处理。从整体来看,叶片的加工质量和效率都会大为提高。 <;P> 四轴铣削叶片,理想的刀具路径如下: <;P> (1)四轴铣削叶背、叶盆时,刀具沿轴线螺旋走刀,从一端走到另一端;<;P> (2)再单独铣一次进、出汽边,刀具沿叶片轴线从一端铣到另一端,以保证进、出汽边的形状精度和表面光洁度; <;P> (3)铣削叶根的过渡面时,确保叶片两端的凸台不受损伤。 <;P>二、叶背、叶盆铣削 <;P> 对于图1所示的叶片,可采用近似于螺旋的走刀路径。刀具相对于叶片绕轴线做旋转运动,同时间断地沿轴线作直线运动,如图1所示。采用这种走刀路径,叶片的变形小,质量可靠;叶背叶盆刀痕匀布,余量均匀,减少了后续打磨、抛光等工序的工作量,可明显地提高叶片的生产效率。并且,编制这种走刀路径,较编制螺旋走刀路径容易得多。

航空发动机期末复习习题

一、填空题(请把正确答案写在试卷有下划线的空格处) 容易题目 1.推力是发动机所有部件上气体轴向力的代数和。 2.航空涡轮发动机的五大部件为进气装置;压气机;燃烧室;涡轮和排气装置; 其中“三大核心”部件为:压气机;燃烧室和涡轮。 3.压气机的作用提高空气压力,分成轴流式、离心式和组合式三种 4.离心式压气机的组成:离心式叶轮,叶片式扩压器,压气机机匣 5.压气机增压比的定义是压气机出口压力与进口压力的比值,反映了气流在压气 机内压力提高的程度。 6.压气机由转子和静子等组成,静子包括机匣和整流器 7.压气机转子可分为鼓式、盘式和鼓盘式。 8.转子(工作)叶片的部分组成:叶身、榫头、中间叶根 8.压气机的盘式转子可分为盘式和加强盘式。 9.压气机叶片的榫头联结形式有销钉式榫头;燕尾式榫头;和枞树形榫头。 10.压气机转子叶片通过燕尾形榫头与轮盘上燕尾形榫槽连接在轮盘。 11压气机静子的固定形式燕尾形榫头;柱形榫头和焊接在中间环或者机匣上。 12压气机进口整流罩的功用是减小流动损失。 13.压气机进口整流罩做成双层的目的是通加温热空气

14.轴流式压气机转子的组成盘;鼓(轴)和叶片。 15.压气机进口可变弯度导流叶片(或可调整流叶片)的作用是防止压气机喘振。 16.压气机是安装放气带或者放气活门的作用是防止压气机喘振 17.采用双转子压气机的作用是防止压气机喘振。 18压气机机匣的基本结构形式:整体式、分半式、分段式。 19压气机机匣的功用:提高压气机效率;承受和传递的负载;包容能力 20整流叶片与机匣联接的三种基本方法:榫头联接;焊接;环 21.多级轴流式压气机由前向后,转子叶片的长度的变化规律是逐渐缩短。 22.轴流式压气机叶栅通道形状是扩散形。 23.轴流式压气机级是由工作叶轮和整流环组成的。 24.在轴流式压气机的工作叶轮内,气流相对速度减小,压力、密度增加。 25.在轴流式压气机的整流环内,气流绝对速度减小,压力增加。 26.叶冠的作用:①可减少径向漏气而提高涡轮效率;②可抑制振动。 27.叶身凸台的作用:阻尼减振,避免发生共振或颤震,降低叶片根部的弯曲扭 转应力(防止叶片振动)。 28.涡轮工作条件:燃气温度高,转速高,负荷高,功率大 29.涡轮的基本类型:轴流式涡轮,径向式涡轮

(完整版)航空发动机试验测试技术

航空发动机试验测试技术 航空发动机是当代最精密的机械产品之一,由于航空发动机涉及气动、热工、结构与 强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科,一台发动机内有十几个部件和 系统以及数以万计的零件,其应力、温度、转速、压力、振动、间隙等工作条件远比飞机 其它分系统复杂和苛刻,而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性又有很 高的要求,因此发动机的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代性过程。在有良好技术储备的基础上,研制一种新的发动机尚要做一万小时的整机试验和十万小时 的部件及系统试验,需要庞大而精密的试验设备。试验测试技术是发展先进航空发动机的 关键技术之一,试验测试结果既是验证和修改发动机设计的重要依据,也是评价发动机部 件和整机性能的重要判定条件。因此“航空发动机是试出来的”已成为行业共识。 从航空发动机各组成部分的试验来分类,可分为部件试验和全台发动机的整机试验, 一般也将全台发动机的试验称为试车。部件试验主要有:进气道试验、压气机试验、平面 叶栅试验、燃烧室试验、涡轮试验、加力燃烧室试验、尾喷管试验、附件试验以及零、组 件的强度、振动试验等。整机试验有:整机地面试验、高空模拟试验、环境试验和飞行试 验等。下面详细介绍几种试验。 1进气道试验 研究飞行器进气道性能的风洞试验。一般先进行小缩比尺寸模型的风洞试验,主 要是验证和修改初步设计的进气道静特性。然后还需在较大的风洞上进行l/6或l/5的 缩尺模型试验,以便验证进气道全部设计要求。进气道与发动机是共同工作的,在不同状 态下都要求进气道与发动机的流量匹配和流场匹配,相容性要好。实现相容目前主要依靠 进气道与发动机联合试验。 2,压气机试验 对压气机性能进行的试验。压气机性能试验主要是在不同的转速下,测取压气机特性 参数(空气流量、增压比、效率和喘振点等),以便验证设计、计算是否正确、合理,找出 不足之处,便于修改、完善设计。压气机试验可分为: (1)压气机模型试验:用满足几何相似的缩小或放大的压气机模型件,在压气机试验台上按任务要求进行的试验。 (2)全尺寸压气机试验:用全尺寸的压气机试验件在压气机试验台上测取压气机特性,确定稳定工作边界,研究流动损失及检查压气机调节系统可靠性等所进行的试验。 (3)在发动机上进行的全尺寸压气机试验:在发动机上试验压气机,主要包括部件间的匹配和进行一些特种试验,如侧风试验、叶片应力测量试验和压气机防喘系统试验等。 3,燃烧室试验 在专门的燃烧室试验设备上,模拟发动机燃烧室的进口气流条件(压力、温度、流量) 所进行的各种试验。主要试验内容有:燃烧效率、流体阻力、稳定工作范围、加速性、出 口温度分布、火焰筒壁温与寿命、喷嘴积炭、排气污染、点火范围等。 由于燃烧室中发生的物理化学过程十分复杂,目前还没有一套精确的设计计算方法。因此,燃烧室的研制和发展主要靠大量试验来完成。根据试验目的,在不同试验器上,采 用不同的模拟准则,进行多次反复试验并进行修改调整,以满足设计要求,因此燃烧室试 验对新机研制或改进改型是必不可少的关键性试验。

剑河县编写生产项目可行性研究报告(范文)

剑河县企业投资建设项目可行性研究报告 投资分析/实施方案

承诺书 申请人郑重承诺如下: 该项目已按国家法律和政策的要求办理相关手续,报告内容及附件资料准确、真实、有效,不存在虚假申请、分拆、重复申请获得其他财政资金支持的情况。如有弄虚作假、隐瞒真实情况的行为,将愿意承担相关法律法规的处罚以及由此导致的所有后果。 公司法人代表签字: xxx公司(盖章) xxx年xx月xx日

项目概要 剑河县位于贵州省东南部、黔东南州中部,东邻天柱县、锦屏县,南 连黎平县、榕江县,西接雷山县、台江县,北靠施秉县、镇远县、三穗县。距省城贵阳294公里,距州府凯里98公里。总面积2176平方公里,辖1 街道11镇1乡。县人民政府现驻仰阿莎街道。2020年3月3日,剑河县退出贫困县序列,实现脱贫“摘帽”。 该xx项目计划总投资16698.43万元,其中:固定资产投资12751.74万元,占项目总投资的76.36%;流动资金3946.69万元,占 项目总投资的23.64%。 达产年营业收入38758.00万元,总成本费用29964.06万元,税 金及附加322.60万元,利润总额8793.94万元,利税总额10329.50 万元,税后净利润6595.45万元,达产年纳税总额3734.05万元;达 产年投资利润率52.66%,投资利税率61.86%,投资回报率39.50%,全部投资回收期4.03年,提供就业职位635个。 本报告所描述的投资预算及财务收益预评估均以《建设项目经济 评价方法与参数(第三版)》为标准进行测算形成,是基于一个动态 的环境和对未来预测的不确定性,因此,可能会因时间或其他因素的 变化而导致与未来发生的事实不完全一致,所以,相关的预测将会随 之而有所调整,敬请接受本报告的各方关注以项目承办单位名义就同

航空发动机涡轮叶片

摘要 摘要 本论文着重论述了涡轮叶片的故障分析。首先引见了涡轮叶片的一些根本常识;对涡轮叶片的结构特点和工作特点进行了详尽的论述,为进一步分析涡轮叶片故障做铺垫。接着对涡轮叶片的系统故障与故障形式作了阐明,涡轮叶片的故障形式主要分为裂纹故障和折断两大类,通过图表的形式来阐述观点和得出结论;然后罗列出了一些实例(某型发动机和涡轮工作叶片裂纹故障、涡轮工作叶片折断故障)对叶片的故障作了详细剖析。最后通过分析和研究,举出了一些对故障的预防措施和排除故障的方法。 关键词:涡轮叶片论述,涡轮叶片故障及其故障类型,故障现象,故障原因,排除方法

ABSTRACT ABSTRACT This paper emphatically discusses the failure analysis of turbine blade.First introduced some basic knowledge of turbine blades;The structure characteristics and working characteristics of turbine blade were described in she wants,for the further analysis of turbine blade failure Then the failure and failure mode of turbine blades;Turbine blade failure form mainly divided into two major categories of crack fault and broken,Through the graph form to illustrate ideas and draw conclusions ;Then lists some examples(WJ5 swine and turbine engine blade crack fault,turbine blade folding section)has made the detailed analysis of the blade.Through the analysis and research,finally give the preventive measures for faults and troubleshooting methods. Key words: The turbine blades is discussed,turbine blade fault and failure type,The fault phenomenon,fault caus,Elimination method

大修航空发动机涡轮叶片的检修技术

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 大修航空发动机涡轮叶片 的检修技术 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-4381-88 大修航空发动机涡轮叶片的检修技 术 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 介绍了涡轮叶片的清洗、无损检测、叶型完整性检测等预处理,以及包括表面损伤修理、叶顶修复、热静压、喷丸强化及涂层修复等在内的先进修理技术。 涡轮叶片的工作条件非常恶劣,因此,在性能先进的航空发动机上,涡轮叶片都采用了性能优异但价格十分昂贵的镍基和钴基高温合金材料以及复杂的制造工艺,例如,定向凝固叶片和单晶叶片。在维修车间采用先进的修理技术对存在缺陷和损伤的叶片进行修复,延长其使用寿命,减少更换叶片,可获得可观的经济收益。为了有效提高航空发动机的工作可靠性和经济性,涡轮叶片先进的修理技术日益受到发动机用户和修理单位的重视,并获得了广泛的应用。 1.修理前的处理与检测

杭锦旗编写生产项目可行性研究报告(范文)

杭锦旗建设项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/实施方案

报告说明— 杭锦旗,旧称鄂尔多斯右翼后旗。位于内蒙古自治区鄂尔多斯市西北部,西、北两面隔黄河与巴彦淖尔市相望,南邻鄂托克旗、乌审旗,东与 东胜区、达拉特旗、伊金霍洛旗接壤。地跨鄂尔多斯高原与河套平原,黄 河自西向东流经全旗242公里,库布其沙漠横亘东西,将全旗自然划分为 北部沿河区和南部梁外区。全旗辖7个苏木乡镇,总面积1.89万平方公里,是一个以蒙古族为主体、汉族占多数的少数民族地区。2018年7月27日,经内蒙古自治区人民政府批准,退出贫困旗。 5G商用将大幅拉动光模块需求增长,未来5G全国覆盖需建设近千万台基站,潜在上亿个高速光模块的需求,前期市场需求超过300亿元人民币,整个市场空间累计超百亿美元。 该xx项目计划总投资5545.17万元,其中:固定资产投资4928.85万元,占项目总投资的88.89%;流动资金616.32万元,占项目总投资的 11.11%。 达产年营业收入5631.00万元,总成本费用4450.76万元,税金及附 加89.68万元,利润总额1180.24万元,利税总额1432.71万元,税后净 利润885.18万元,达产年纳税总额547.53万元;达产年投资利润率 21.28%,投资利税率25.84%,投资回报率15.96%,全部投资回收期7.76年,提供就业职位102个。

目录 第一章基本情况 第二章项目建设单位 第三章建设背景分析 第四章投资建设方案 第五章项目建设地研究 第六章土建方案 第七章项目工艺原则 第八章项目环境影响情况说明第九章项目安全保护 第十章项目风险评价 第十一章节能说明 第十二章计划安排 第十三章投资方案 第十四章经营效益分析 第十五章项目综合结论 第十六章项目招投标方案

航 空 发 动 机 叶 片 涂 层

航空发动机叶片涂层技术 一.涡轮叶片是先进航空发动机核心关键之一 航空发动机被称为现代工业“皇冠上的明珠”,航空发动机是飞机的“心脏”,价值一般占到整架飞机的20%-25%。目前,能独立研制、生产航空发动机的国家只有美、英、法、俄、中5个。但是,无论“昆仑”、“秦岭”发动机、还是“太行”系列,我国航空发动机的水平距离这一领域的“珠穆朗玛”依然存在不小的差距。美、俄、英、法四个顶级“玩家”能够自主研发先进航空发动机。西方四国由于对未来战场与市场的担忧,在航空发动机核心技术上一直对中国实施禁运和封锁。技术难关有很多。本人认为涡轮叶片是先进航空发动机的核心技术之一。 随着航空航天工业的发展,对发动机的性能要求越来越高,要使发动机具有高的推重比和大的推动力,所采用的主要措施是提高涡轮进口温度。国外在20世纪90年代,要求涡轮前燃气进口温度达1850-1950K。美国在IHPTET计划中要求:在海平面标准大气条件下,航空燃气涡轮机的的涡轮进口温度高达2366K。涡轮进口温度的提高要求发动机零件必须具有更高的抗热冲击、耐高温腐蚀、抗热交变和复杂应力的能力。对于舰载机,由于在海洋高盐雾环境下长期服役,要求发动机的叶片的耐腐蚀性更高;常在沙漠上飞行的飞机,发动机的叶片要具有更好的耐磨蚀。 众所周知:镍基和钴基高温合金具有优异的高温力学和腐蚀性

能,广泛用于制造航空发动机和各类燃气轮机的涡轮叶片(blade and vane)。就材质来看:各国的高温合金型号虽各不相同,但就相近成分的高温合金来说,其性能相近(生产工艺方法不同有也造成性能有大的差异)。好的高温合金的使用温度也只有1073K左右,为达到前面所说的要求温度,采用的方法有二:一是制成空心的叶片。空心叶片自20世纪60年代中期出现以来,经历了对流冷却、冲击冷却、气膜冷却以及综合冷却的发展历程,使进气口温度高出叶片材料约300—500℃,内腔的走向复杂化和细致化。这一步的改进仍难满足需要,且英国发展计划将取消冷却。二是涂层,常进行多材质多层次涂层。 PVT公司研究表明:军用直升机上的发动机叶片采用涂层,在沙漠上飞行,寿命可提高3倍左右,不仅大大降低了制造发动机叶片的成本,同时也使飞机的维护时间延长了两倍。 二.涡轮叶片的涂层 高温合金的生产方法或晶形结构对产品的性能是有很大影响的,如图1所示,GE公司20年前开始采用单晶高温合金制作战机用发 Fig.1 Comparative preperties of polycrystal,columnar and single-crystal superallys

航空发动机叶片材料及制造技术现状

航空发动机叶片材料及制造技术现状 在航空发动机中,涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件,并被誉为“王冠上的明珠”。涡轮叶片的性能水平,特别是承温能力,成为一种型号发动机先进程度的重要标志,在一定意义上,也是一个国家航空工业水平的显著标志【007】。 航空发动机不断追求高推重比,使得变形高温合金和铸造高温合金难以满足其越来越高的温度及性能要求,因而国外自7O年代以来纷纷开始研制新型高温合金,先后研制了定向凝固高温合金、单晶高温合金等具有优异高温性能的新材料;单晶高温合金已经发展到了第3代。8O年代,又开始研制了陶瓷叶片材料,在叶片上开始采用防腐、隔热涂层等技术。 1 航空发动机原理简介 航空发动机主要分民用和军用两种。图1是普惠公司民用涡轮发动机主要构件;图2是军用发动机的工作原理示意图;图3是飞机涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布;图4是罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布;图5为航空发动机用不同材料用量的发展变化情况。 图1 普惠公司民用涡轮发动机主要构件 图2 EJ200军用飞机涡轮发动机的工作原理

图3 商用涡轮发动机内的温度、气流速度和压力分布 图4 罗尔斯-罗伊斯喷气发动机内温度和材料分布 图5 航空发动机用不同材料用量的变化情况

1变形高温合金叶片 1.1 叶片材料 变形高温合金发展有50多年的历史,国内飞机发动机叶片常用变形高温合金如表1所示。高温合金中随着铝、钛和钨、钼含量增加,材料性能持续提高,但热加工性能下降;加入昂贵的合金元素钴之后,可以改善材料的综合性能和提高高温组织的稳定性。 1.2 制造技术 生产工艺。变形高温合金叶片的生产是将热轧棒经过模锻或辊压成形的。模锻叶片主要工艺如下: (1)镦锻榫头部位; (2)换模具,模锻叶身。通常分粗锻、精锻两道工序;模锻时,一般要在模腔内壁喷涂硫化钼,减少模具与材料接触面之阻力,以利于金属变 形流动; (3)精锻件,机加工成成品; (4)成品零件消应力退火处理; (5)表面抛光处理。分电解抛光、机械抛光两种。 常见问题。模锻叶片生产中常见问题如下: (1)钢锭头部切头余量不足,中心亮条缺陷贯穿整个叶片; (2) GH4049合金模锻易出现锻造裂纹; (3)叶片电解抛光中,发生电解损伤,形成晶界腐蚀; (4) GH4220合金生产的叶片,在试车中容易发生“掉晶”现象;这是在热应力反复作用下,导致晶粒松动,直至剥落。 发展趋势。叶片是航空发动机关键零件.它的制造量占整机制造量的三分之一左右。航空发动机叶片属于薄壁易变形零件。如何控制其变形并高效、高质量地加工是目前叶片制造行业研究的重要课题之一。

输送机生产线建设项目可行性研究报告

第一章总论 一、项目概况 1、项目名称及法人代表 项目名称:输送机生产线建设项目 项目建设地点:**县**乡**村 项目张办单位名称:****有限公司 项目张办单位法人代表:*** 2、项目张办单位基本情况: ****有限公司成立于2001年11月,注册资金1200万元。主要生产机械设备、零部件,矿山机械设备制造、销售,输送机征集制造、销售;通用机械设备维修、技术咨询服务;机电设备配件、建材、五金水暖、电工电料、橡胶制品销售等业务。 本公司实力雄厚,对输送机的使用性能和市场前景有较深入的人了解。公司以完善的装备、先进的技术、成熟的工艺、严格的管理、完善的机制、过硬的产品质量、建设团队优秀,为参与市场竞争提供了有利的条件。 二、编制依据及范围 1、主要依据 ①**县人民政府国民经济和社会发展“十一五”规划。 ②国家发改委2006年颁发《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)。

③计办投资〔2002〕15号《投资项目可行性研究指南》(试用版)》。 ④国家、省、市关于发展输送机产业各项政策文件。 ⑤《**县发展规划》。 ⑥项目建设单位提供的相关资料 2、编制范围 本报告的编制范围为****有限公司输送机生产线建设项目的可行性论证。其主要内容为: (1)总论 (2)市场分析和生产规模 (3)项目选址和土建工程 (4)生产工艺与设备选型 (5)节能分析 (6)劳动安全卫生与消防 (7)组织机构定员、培训和新增就业 (8)项目招标方案 (9)项目实施进度 (10)投资估算和资金筹措 (11)经济效益分析与评价 3、编制原则 (1)建设现代化高水平的输送机生产线,确保产品质量符合国家各项标准,达到国内先进水平。 (2)选择合理可靠、技术先进、能源节省的工艺流程,

航空发动机叶片增材制造

航空发动机叶片增材制造调查报告 总体来说,有这样几种可行性方向。 一、工艺方向,包括整体增材制造或者表面增材强化: 1. 整体增材制造:使用3d打印代替传统加工工艺,整体打印。目前可行的3d打印技术包括: FDM:熔融沉积(Fused Deposition Modeling) SLM:选择性激光熔融技术(Selective Laser Melting) SLS:选择性激光烧结成型法(Selective Laser Sintering) DMLS:直接金属激光烧结(Direct Metal Laser Sintering) LMD:激光金属沉积(laser metal deposition) 相比于熔模铸造,增材制造具有的优势多于劣势,因此具有较大研究价值。如何解决增材制造新工艺存在的技术弱点正是需要研究的方向。总结有如下几点: ①强度问题:目前最常用为镍基合金增材,使用何种材料可提升强度? ②精度问题:粘结剂喷射,然后是适当的烧结和表面处理是一种很有前途的合金制造工艺 [1],如何进一步提升表面精度? ③温度问题:3d打印叶片目前只是在常温叶片制造上有一些应用,针对于航空发动机涡轮的耐高温叶片(1400-1700℃)则鲜有研究。需要解决问题包括:除镍基合金外,打印粉末采用何种耐高温材料(金属、非金属、复合材料[2])?最佳的高温合金打印方法是哪一种? ④建立模型:建立增材制造叶片的收缩模型、疲劳模型、力学模型等。 2.表面增材强化:使用激光熔覆或等离子喷涂,在已有叶片表面上增加强化散热层,叶片为多层结构。(滕海灏) 二、产品方向,叶片结构智能化和新材料应用。目前叶片结构如下图所示[3],采用熔模铸造的工艺方案,其优缺点见上表。如前所述,如果采用3d打印工艺加工这种空心叶片结构将会实现多方面的优化。就产品本身而言,可以在如下方面进行研究。

7航空发动机叶片

发动机叶片 一、 发动机与飞机 1. 发动机种类 1) 涡轮喷气发动机(WP )WP5、WP6、WP7、……WP13 2) 涡轮螺桨发动机(WJ )WJ5、WJ6、WJ7 3) 涡轮风扇发动机(WS )WS9、WS10、WS11 4) 涡轮轴发动机(WZ )WZ5、WZ6、WZ8、WZ9 5) 活塞发动机(HS )HS5、HS6、HS9 2. 发动机的结构与组成 燃气涡轮发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件以及燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴承传力系统等组成。(发动机的整体构造如下图1)三大部件中除燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成,静子由内、外机匣和导向(整流)叶片构成;转子由叶片盘、轴及轴承构成,其中叶片数量最多(见表1~5) 3. 发动机工作原理及热处理过程

工作原理:发动机将大量的燃料燃烧产生的热能,势能给涡轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能,其一部分转换成机械功驱动压气机和附件,剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。 热力过程:用p-υ或T-S 图来表示发动机的热力过程: 4. 飞机与发动机 发动机是飞机的动力,也是飞机的心脏,不同用途的飞机配备不同种类的发动机。如: 1) 军民用运输机、轰炸机、客机、装用WJ 、WS 、WP 类发 动机。 2) 强击机、歼击机、教练机、侦察机、装用WP 、WS 、HS 类发动机。 3) 军民用直升机装用WZ 类发动机。 二、 叶片 在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片,它们的数量最多,而发动机就是依靠这众多的 叶片完成对气体的

压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进的工作。叶片是一种特殊的零件,它的数量多,形状复杂,要求高,加工难度大,而且是故障多发的零件,一直以来各发动机厂的生产的关键,因此对其投入的人力、物力、财力都是比较大的,而且国内外发动机厂家正以最大的努力来提高叶片的性能,生产能力及质量满足需要。 1.叶片为什么一定要扭 在流道中,由于在不同的半径上,圆周速度是不同的,因此在不同的半径基元级中,气流的攻角相差极大,在叶尖、由于圆周速度最大,造成很大的正攻角,结果使叶型叶背产生严重的气流分离;在叶根,由于圆周速度最小,造成很大的负攻角,结果使叶型的叶盆产生严重的气流分离。因此,对于直叶片来说。除了最近中径处的一部分还能工作之外,其余部分都会产生严重的气流分离,也就是说,用直叶片工作的压气机或涡轮,其效率极其低劣的,甚至会达到根本无法运转的地步。 发动机叶片数量统计如下(以WJ6、WS11为例)表: 1.WJ6 压气机叶片数量见表1 表1 涡轮叶片数量见表2 表2

航空发动机叶片裂纹检测技术及应用分析

航空发动机叶片裂纹检测技术及应用分析 航空发动机作为飞机动力的核心,是体现飞机性能的标准之一。大多采用复杂型面叶片,在运行过程中因为会受到应力、离心力已于弯矩应力的影响,所以容易生成疲劳裂纹、层间分离等损伤。这种损伤会降低航空发动机的性能,给装备带来安全隐患,甚至会引发灾难。因此发展、使用高效的检测技术是解决这类问题的关键。 大部分应用于航空发动机叶片检测的方法主要有孔探法以及常规的检测方法如磁粉、射线、涡流电磁法,其中孔探法是发动机外场检测应用最多的一种技术,这种技术检测时间长,对人力的要求很高,并且操作过程较为复杂且必须十分谨慎。常规的检测方法对复杂曲面结构缺陷的检测存在这一定的局限性。近年来已出现一些高效的无损检测方法如声波/超声波检测、电磁超声非线性检测、相控阵检测等已经逐步应用于发动机叶片的探伤。红外热成像技术亦是较为先进的无损检测技术之一,它主要是通过对被测结构件表面的温度变化进行捕捉,利用红外热成像仪采集表面因温度变化而产生的红外信号检测的。 红外热成像技术是用超声波对工件表面积局部进行激励进而进行加热,通过热成像仪捕捉裂纹区域的局部红外图像。由于在固体器件中超声波传播速度快,所以从发出激励信号到采集到反馈信号是极短时间的过程,又因为深度、裂纹大小不同,红外信号传播到试件表面并得到反馈是随着时间、裂纹规模变化的,最后经过图像处理可以对试件的裂纹进行识别与定位。 1 检测原理及方法概述 1.1 检测原理概述 超声红外热成像检测技术的原理是先将低频高能的超声波注入被测零件,被测零件会产生小幅的机械振动,如果存在裂纹,那么由于裂纹两侧因震动频率不同(即出现相位差)而出现部分热效应(即

生产线项目可行性研究报告(规划设计模板)

生产线项目 可行性研究报告 规划设计 / 投资分析

生产线项目可行性研究报告说明 该生产线项目计划总投资4375.85万元,其中:固定资产投资3541.12万元,占项目总投资的80.92%;流动资金834.73万元,占项目总投资的19.08%。 达产年营业收入7071.00万元,总成本费用5502.21万元,税金及附加83.89万元,利润总额1568.79万元,利税总额1869.06万元,税后净利润1176.59万元,达产年纳税总额692.47万元;达产年投资利润率35.85%,投资利税率42.71%,投资回报率26.89%,全部投资回收期5.22年,提供就业职位121个。 坚持“社会效益、环境效益、经济效益共同发展”的原则。注重发挥投资项目的经济效益、区域规模效益和环境保护效益协同发展,利用项目承办单位在项目产品方面的生产技术优势,使投资项目产品达到国际领先水平,实现产业结构优化,达到“高起点、高质量、节能降耗、增强竞争力”的目标,提高企业经济效益、社会效益和环境保护效益。 ...... 主要内容:概况、建设背景分析、产业研究分析、建设规模、项目选址可行性分析、土建工程研究、工艺先进性、环境保护说明、项目安全管

理、风险防范措施、项目节能说明、项目进度说明、投资方案、经济效益分析、项目综合结论等。

第一章概况 一、项目概况 (一)项目名称 生产线项目 (二)项目选址 xx出口加工区 (三)项目用地规模 项目总用地面积14480.57平方米(折合约21.71亩)。 (四)项目用地控制指标 该工程规划建筑系数58.88%,建筑容积率1.21,建设区域绿化覆盖率7.67%,固定资产投资强度163.11万元/亩。 (五)土建工程指标 项目净用地面积14480.57平方米,建筑物基底占地面积8526.16平方米,总建筑面积17521.49平方米,其中:规划建设主体工程12804.23平方米,项目规划绿化面积1343.26平方米。 (六)设备选型方案 项目计划购置设备共计67台(套),设备购置费1482.34万元。 (七)节能分析

(7)航空发动机叶片-15页文档资料

发动机叶片 一、发动机与飞机 1.发动机种类 1)涡轮喷气发动机(WP)WP5、WP6、WP7、……WP13 2)涡轮螺桨发动机(WJ)WJ5、WJ6、WJ7 3)涡轮风扇发动机(WS)WS9、WS10、WS11 4)涡轮轴发动机(WZ)WZ5、WZ6、WZ8、WZ9 5)活塞发动机(HS)HS5、HS6、HS9 2.发动机的结构与组成 燃气涡轮发动机主要由压气机、燃烧室和涡轮三大部件以及燃油系统、滑油系统、空气系统、电器系统、进排气边系统及轴承传力系统等组成。(发动机的整体构造如下图1)三大部件中除燃烧外的压气机与涡轮都是由转子和静子构成,静子由内、外机匣和导向(整流)叶片构成;转子由叶片盘、轴及轴承构成,其中叶片数量最多(见表1~5) 3. 工作原理:发动机将大量的燃料燃烧产生的热能,势能给涡

轮导向器斜切口膨胀产生大量的动能,其一部分转换成机械功驱动压气机和附件,剩余能由尾喷管膨胀加速产生推力。 热力过程:用p-υ或T-S 图来表示发动机的热力过程: 4. 发动机是飞机的动力,也是飞机的心脏,不同用途的飞机配备不同种类的发动机。如: 1) 军民用运输机、轰炸机、客机、装用WJ 、WS 、WP 类发 动机。 2) 强击机、歼击机、教练机、侦察机、装用WP 、WS 、HS 类发动机。 3) 军民用直升机装用WZ 类发动机。 二、 叶片 在燃气涡轮发动机中叶片无论是压气机叶片还是涡轮叶片,它们的数量最多,而发动机就是依靠这众多的叶片完成对气体的压缩和膨胀以及以最高的效率产生强大的动力来推动飞机前进的工作。叶片是一种特殊的零件,它的数量多,形状复杂,要求高,

航空发动机叶片CAD技术综述

航空发动机叶片CAD技术综述

pressure and high load conditions, but also with h i g h e f f i c i e n c y,s m a l l s i z e a n d l o w w e i g h t c h a r a c t e r i s t i c s. This paper introduces the major aero-engine blades CAD technology. Key Words:Aero-engine, Blades, CAD 1.引言 航空发动机是飞机的“心脏”。航空发动机研制技术复杂,投资巨大,周期长。各国航空发动机行业在突破航空发动机设计技术、材料科学技术和制造技术的同时,广泛采用CAD技术,大力推进产品的信息化。航空发动机叶片是航空燃气涡轮发动机中的关键零件,其中的高压涡轮叶片更是被誉为“现代制造业皇冠上的明珠”,不仅因为其单个产品上万美元的价值,更因其集中体现了各项性能设计要求之间的矛盾。航空发动机叶片属于功能和结构都比较复杂 的产品,既要工作在高温、高压和高负荷的条件下,又要具有高效率、小体积和低重量的特点。因此,航空发动机叶片设计问题受到行业内的重

点关注。 2.国外航空发动机CAD技术简介 2.1 GE公司 20世纪60年代后期开始了CAD技术在航空发动机研发中的应用,1980年建立了飞机发动机部门的CIMS,使生产率提高、成本降低。1985年,在发动机设计优化技术基础上,着手开发了一个用于设计优化、自动化集成优化的软件平台Engineous,将Engineous与自主研发的涡轮设计软件和非设计状态分析系统TDOD、压气机设计软件CUS等集成,在压气机和涡轮的国内已开始有关这方面的研究开发工作,但没形成系列化产品。2000年海尔集团与哈尔滨工业大学,共同组建机器人技术有限公司。2002年哈尔滨工业大学机器人研究所成功研制出智能吸尘机器人。浙江大学早在1996年之前就开始了智能吸尘机器人的研究,在路径规划算法、多传感器信息融合等技术领域取得了一定的成果。其他一些国内知名大学和自动化研究所等科研单位也陆续涉足吸尘机器人领域并先后制造出了自己的试验样机。2.2 RR公司 20世纪60年代中期,开始在叶片的设计中

航空发动机转子叶片装配工艺设计.docx

航空发动机转子叶片装配工艺设计1概述 大涵道比涡扇发动机普遍追求大推力、大功率等性能指标。为了驱动大风扇、提高效率,涡轮结构一般采用多级低压涡轮。[1]低压涡轮转子叶片作为其中重要零件之一,不仅加工难度大,制造成本昂贵,工作时又需要在高温高压状态下运转,承载受力大,工况复杂。[2]面对如此恶劣的条件,转子叶片表面微小的损伤都极有可能被催化放大,进而产生裂纹、掉块等故障,严重威胁发动机可靠性和稳定性。因此无论从控制投入成本、生产周期亦或保障发动机性能角度考虑,转子叶片的表面质量都需要全方位严加要求。由于结构设计特殊性,低涡转子叶片榫头安装到盘组件榫槽时,需要克服一定阻力。为避免施加装配外力造成转子叶片表面损伤,国外安装转子叶片采用专用装配工艺,而国内在该工艺研究方面一直处于瓶颈状态。[3-4]目前国内采用手动敲击叶片的装配方式,易造成叶片损伤、叶冠错齿等情况,存在安全隐患,影响装配质量。本文基于对多级低压涡轮盘片组件的结构分析,提供了一种转子叶片的新型装配工艺,操作方式简单,在一定程度上降低了装配应力,确保发动机装配质量和性能。 2结构分析 锯齿形叶冠为发动机低压涡轮转子叶片常用叶冠形状。由于相邻叶片间叶冠锯齿存在咬合,因此该型叶冠叶片在盘组件上的装分操作,需要整圈叶片沿盘组件同时轴向移动方能实现。图1低涡转子叶片装配结构示意图受机件加工误差、叶片间相互约束等因素影响,整圈叶

片需克服一定阻力才能沿盘组件移动。而鉴于转子叶片和涡轮盘的装配结构特点和可操作性,转子叶片的外力可作用位置仅限于内缘板附近位置。国内现多采用橡胶锤或其他类似工具敲砸缘板的方法施加冲击外载:操作者首先将所有叶片榫头搭接到涡轮盘榫槽上,同时确保叶片叶冠处于正常咬合状态;准备好后手持橡胶锤,敲砸若干相邻叶片的缘板,使其轴向移动一小段距离,接着再对邻近若干叶片敲击,如此逐组进行,整圈叶片得以轴向移动一定距离,重复操作,最终实现叶片装分。这种方法看似简单,但实际存在很大安全风险:人工施加冲击外载,难以控制施力大小,力过小无法实现叶片安装,力过大容易损伤叶片,且叶片内缘板结构较窄,强度不高,现场已多次出现缘板砸伤事故。 3工艺设计 3.1总体方案 转子叶片在涡轮盘组件上的装配工艺设计,主要即加载装置和支承装置两大工艺装置的设计。加载装置,主要为叶片装分提供稳定均匀载荷,受装配结构限制,仅可设置在叶片内缘板附近位置加载;支承装置,在装分过程中支承定位叶片和涡轮盘组件,具备无级调控两者相对轴向距离的功能,可适应过程中叶片和涡轮盘组件的任意轴向状态。此外,考虑到低涡的多级结构,因此该工艺设计需要具有通用适应性,加载装置和支承装置应能实现各级转子叶片的装分。 3.2工艺原理 转子叶片装分原理见图2。利用支承装置对叶片和盘组件分别进

芯片生产线项目可行性研究报告(专业经典案例)

芯片生产线项目可行性研究报告 (用途:发改委甲级资质、立项、审批、备案、申请资金、节能评估等) 版权归属:中国项目工程咨询网 https://www.doczj.com/doc/a36940496.html,

《项目可行性研究报告》简称可研,是在制订生产、基建、科研计划的前期,通过全面的调查研究,分析论证某个建设或改造工程、某种科学研究、某项商务活动切实可行而提出的一种书面材料。 项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《芯片生产线项目可行性研究报告》主要是通过对芯片生产线项目的主要内容和配套条件,如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等,从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较,并对芯片生产线项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测,从而提出该芯片生产线项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见,为芯片生产线项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《芯片生产线项目可行性研究报告》是确定建设芯片生产线项目前具有决定性意义的工作,是在投资决策之前,对拟建芯片生产线项目进行全面技术经济分析论证的科学方法,在投资管理中,可行性研究是指对拟建芯片生产线项目有关的自然、社会、经济、技术等进行调研、分析比较以及预测建成后的社会经济效益。 北京国宇祥国际经济信息咨询有限公司是一家专业编写可行性研究报告的投资咨询公司,我们拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格、我单位编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而享有盛誉,已经累计完成6000多个项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告编写,可以出具如下行业工程咨询资格,为企业快速推动投资项目提供专业服务。

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