第2章 WJ5甲型发动机以及涡轮工作叶片折断故障
3区—伸根的加强筋上部。
三个大应力区于各种临界条件下的最大主应力见表2-2。
为检验计算的准确性，还进行了光弹实验。光弹试验结果与应力计算结果大
体一致，因而验证了以上结果。
能够看出，于三种临界条件下，除开Ⅱ区在屈服极限附近外，Ⅰ、Ⅲ区局部
应力均已高于屈服极限，Ⅰ区的弹性应力最大，然依据计算结果，Ⅰ区的应力梯度相对较大，因此，尽管在此区产生了疲劳裂纹，其扩展速度也相当缓慢，厂内的各种试车已验证了这一点，而Ⅱ区虽然应力水平低于Ⅰ区，然其应力梯度较小，故一旦产生裂纹便会迅速扩展，造成叶片折断，四起故障均属这种模式。
2.3故障分析结论
经过以上分析可得出下面的结论：
（1）一级涡轮工作叶片从伸根处疲劳断裂，断裂的叶片飞出后打坏后面的涡
轮工作叶片和导向叶片，导致发动机失效。
（2）一级涡轮工作叶片疲劳断裂的根源是伸根处存在大应力区，并且在大应
力区存在不应有的冶金铸造缺陷和工艺污染。正是这些在大应力区内的缺陷和污染成为疲劳源，并萌生裂纹，裂纹迅速扩展导致叶片折断。
2.4防止涡轮叶片断裂的措施
实况飞行中，引起涡轮叶片断裂的因素很多，从根本上讲是当作用在涡轮叶
片的内部应力超过其材料强度极限时，就会破坏材料内部分子的结构，使涡轮叶片产生裂纹，进而断裂。为了防止涡轮叶片断裂，确保涡轮的安全工作，在发动