叶片振动疲劳试验，达克罗盐雾实验

某转子叶片选用钛合金制造，该转子叶片在腐蚀检查时发现每批次有30%～40%数量的叶片表面存在腐蚀条带，经理化分析判断为锻造过程产生的剪切带细晶组织，如图1所示。通过解剖分析条带区的化学成分、显微硬度与基体无明显差异；条带区晶粒不具有明显织构。由于无法量化其对叶片性能和寿命的影响，简单的直接报废处理无疑会造成周期变长和成本的巨大损失。叶片振动疲劳试验是综合考核产品使用性能的有效方法之一，急需开展相关振动疲劳测试工作，确定断裂产生的原因和断口性质，为后续处理类似问题提供支撑。

图1 带有条带痕迹的钛合金叶片

试验方法

振动疲劳检测

选取某级叶片中含条带叶片30 片，编号1#～30#分为A、B 两组，每组各15 片分别进行振动疲劳检测。A组：含有一条贯穿条带的叶片；B 组：含有一条未贯穿条带的叶片。

荧光检测

对振动疲劳有裂纹叶片进行荧光检测，确定裂纹部位。

开裂叶片断口分析

将振动疲劳有裂纹的叶片进行裂纹断口分析。

结论

⑴中值疲劳强度考核试验按升降法完成，得到一条贯穿条带叶片的一弯中值疲劳极限为490MPa，一条未贯穿条带叶片的一弯中值疲劳极限为480MPa。

⑵裂纹源于大应力点处，与细晶低倍条带无关，晶低倍条带对叶片一阶弯曲振动疲劳性能无影响。转子叶片裂纹属于疲劳断裂，裂纹与亮条无位置关系，叶片裂纹位置无冶金缺陷和加工缺陷。