西工大研发下一代航空发动机铝基复合材料风扇/压气机叶片加工技术

　　现代民用航空发动机设计指标不断提高，大推力、低油耗、高可靠已经成为新的发展方向，高性能复合材料的广泛应用成为下一代航空发动机的主要特征。原位自生TiB2/Al复合材料因其接近Ti合金的力学性能和更高的强重比，成为下一代商用发动机风扇/压气机叶片的理想材料。
　　TiB2/Al复合材料叶片重量相当于空心率为33%的钛合金空心叶片，若采用空心设计，其重量有望达到空心率为45%以上的钛合金空心叶片，可有效减轻发动机重量；此外，其耐冲击（冰雹、鸟撞等）能力比树脂基（石墨纤维/环氧）复合材料更好，具有7倍于树脂基复合材料的抗冲蚀（沙子、雨水等）能力，且任何损伤易于发现，并使成本下降1/3以上。
　　张定华、汪文虎教授课题组与商发、上海交通大学金属基复合材料重点实验室、中航宏远公司合作，突破了该新型材料风扇/压气机叶片的切削变形、表面完整性控制等技术难题，成功试制出了风扇叶片及增压级转、静子叶片。汪文虎教授表示：“风扇叶片具有变厚度、大弯掠、高扭转等特点，其叶高约720mm，叶尖弦长约374mm，是目前国内大尺寸的风扇叶片。风扇/压气机叶片的成功研制，对国产商用发动机的减重优化具有重要意义。”项目相关研究成果已发表在《INT J REFRACT MET H》、《INT J ADV MANUF TECH》等期刊上，并进行了有效的保护。
　　汪文虎教授补充：“本项目在理论上进一步完善了颗粒增强铝基复合材切削理论体系。在技术上有效规避了国际航空发动机主承制商为钛合金、树脂基复合材料和SiC增强铝基复合材料叶片构建的封锁，形成了具有自主知识产权的下一代航空发动机复合材料叶片设计和制造能力，填补了国内在该领域的空白。”
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