重型燃气轮机热部件及轻型燃机整机自主修理情况介绍.pdf
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工厂概况一成都航利（集团）实业有限公司（又名国营川西机器厂）建于1970年，是国家投资、军队管理的企业，主要从事航空发动机、燃气轮机整机及零部件维修与服务。
航空发动机整机维修能力二拥有压气机单元体、燃烧室单元体、涡轮单元体、附件传动单元体、加力单元体到传总装的全流程修理线，具备航空发动机及燃气轮机分解、检测、修理、装配、试验能力。
压气机单元体涡轮单元体燃烧室单元体理化试验与检测中心拥有各类分析及检测设备150余台套，技术完备，具有高水平的化学分析及失效分析能力，可开展着色探伤、荧光探伤、X射线探伤等多种无损检测。
金相显微镜扫描电子显微镜等离子体发射光谱仪ONH联测仪全自动涡流探伤设备建有温度场试验台，具备发动机燃烧室温度场试验能力；拥有附件机匣试验台，可开展附件及其传动装置载荷试验；建成了燃气冲击试验台，可开展热端部件修理后的全真环境试验。
燃气冲击试验台操控界面监控界面后台软件具备军用航空发动机燃油、滑油、电子电气等189型全套控制附件修理能力，建成了民航燃油系统、辅助动力系统等11大系统维修能力，并且已经取得了中国民航CCAR-145维修许可证及CCAR-147培训合格证。
目前承修空军、海军、中航集团、埃及等27个单位的产品。
“某型发动机核心燃油控制系统自主大修保障技术研究”项目获得军队科技进步一等奖拥有国内最先进、亚洲跨机型最多的航空发动机试车平台。
机械加工能力“STUDER”数控万能外圆磨床“AGIE”电火花“BLOHM”数控精密平面磨床“MAZAK”车铣中心“DMG”加工中心“Mazak”加工中心“Mazak”数控车“MIKRON”加工中心拥有国内外先进机械加工设备，能精确高效地完成各类型设备、工装零部件的制造加工。
具备上万项军民品零备件制造能力。
仅2009年以来，装机使用的自制零备件逾900万件，累计达1.2万项，发动机易损或必换件的自制率达68%。
是美国GE航空集团、汉胜公司、古德里奇公司精密航空零部件的直接供应商，喷嘴类零件是亚洲首选供应商，所提供的航空产品涉及多型民航主流发动机。
公司为客户提供三个件号的辅助动力装置（APU）燃油喷嘴。
是该三个件号燃油喷嘴全球唯一生产商。
累计向客户交付燃油喷嘴1.3万件，0质量逃逸。
自主研发的民航客舱电源系统取得中国民航局批准证书，成为世界第三家、国内首家民航客舱座椅电源系统制造企业。
无损检测、热处理、表面处理、焊接、理化试验等5个专业共15个项目通过国际宇航特种工艺NADCAP认证，审核项目包括：
渗透检测磁粉检测干膜涂层硫酸阳极化铬酸阳极化真空热处理真空钎焊硬度测试化学转化钝化干吹砂钛合金清洗盐雾试验膜重测试高温测量航空发动机及燃机零部件再制造三工厂自1996年开始跟踪国内外先进再制造技术，在国内率先将再制造、金属3D打印等先进技术应用于航空发动机领域，研发了粉末冶金等30余项再制造关键技术，填补国内空白。
创建了“前处理+表面完整性修复+性能及形变恢复+寿命预测评估及考核验证”的再制造技术体系，解决了复杂失效模式、复杂型面、高精度、钛合金高温合金等贵金属关键零部件的再生使用问题。
创建了不同型号、不同结构和不同材料的军用航空发动机及燃气轮机零部件再制造技术体系。
前处理1用于去除热端部件的裂纹尖端氧化膜，如航空发动机导向器叶片、燃气轮机透平静叶。
（1）氟离子清洗技术自行研制的CD系列水基积炭清洗剂，适用于涡轮叶片或透平动叶内腔积碳清洗、燃油喷嘴积碳清洗、机匣油污清洗和散热器油垢清洗，可应用于高温合金、钛合金、铝合金、镁合金和铜合金等材料表面的积碳、油污和漆层清洗。
（2）水基清洗技术用于去除航空发动机及燃气轮机零部件修复前的渗铝、渗铝硅及MCrAlY、WC、Ag-Cu涂层等。
（3）化学法去除涂层技术压气机叶片渗铝涂层去除前后对比利用高压水去除航空发动机、燃气轮机零部件表面的涂层，具有不损失基体、无污染、清洗质量高等特点。
（4）高压水去除涂层技术高压水去除涂层效果图表面完整性修复2应用于航空发动机导向器叶片、燃气轮机透平静叶等热端部件的裂纹、烧蚀故障修理，可修理普通铸造、定向凝固以及单晶高温合金材料。
（1）铸造高温合金粉末冶金技术等轴晶铸造高温合金叶片粉末冶金修复定向凝固铸造高温合金叶片粉末冶金修复用于航空发动机、燃气轮机裂纹修复或磨损再生，如压气机叶片异物打伤、封严环磨损等。
微弧等离子焊接设备
（2）微弧等离子焊接技术微弧等离子焊接技术在压气机叶片修复中的应用（3）激光增材修复技术用于航空发动机及燃气轮机零部件的磨损修复，如涡轮转子或透平动叶叶尖磨损等。
激光增材修复设备（4）表面处理技术具备镀铜、镀镍、镀铬、镀锌、氧化，铝合金硬质阳极化、发蓝，零部件渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗铝、渗铝硅等能力。
具备全自动机械手超音速火焰喷涂+等离子喷涂TBC热障涂层，所制备的各种防护涂层综合性能优异，可增强航空发动机及燃气轮机零部件的耐磨、热障、密封等功能，有效延长零件的工作寿命。
全自动机械手等离子喷涂设备（5）热喷涂技术具备真空电弧镀、EB-PVD设备制备MCrAlY涂层、Al-Si-Y涂层、扩散渗铝涂层、料浆铝硅涂层技术，具备涂层升级与换代技术。
（6）高温涂层制备技术Al-Si-Y涂层真空电弧镀设备Pt-AlPVD-涂层EBPVD-TBC叶片涂层恢复用于提高零件表面粗糙度、结合强度。
（7）振动光饰、喷丸强化技术振动光饰设备喷丸强化设备性能及形变恢复3航空发动机和燃气轮机叶片经过长期使用后，其内部显微组织结构往往发生变化，降低使用性能。
利用特殊的热处理技术，通过恢复内部显微组织结构来恢复零部件的整体使用性能，使其获得重生，延长技术寿命。
真空热处理组织恢复前后对比自适应加工技术用于结构复杂零件自适应型面恢复。
自适应数控加工设备转子叶片自适应加工恢复型面模拟图寿命预测评估4航空发动机及燃气轮机零部件实施再制造之前，必须采用先进的检测与计算分析手段评价产品是否具备延寿修理价值，寿命预测评估是确保再制造产品质量、性能不低于新品的关键技术。
航空发动机、燃气轮机零部件寿命预测评估流程考核验证5用于评价预测再制造产品的使用寿命，是实现再制造产品质量控制的重要手段。
航空发动零部件再制造考核与验证技术试样级考核部件级考核整机级考核是国家标准GB/T28618-2012机械产品再制造通用技术要求和GB/T28619-2012再制造术语的主要起草单位之一。
是国军标航空发动机部（零）件再制造技术通用要求第一起草单位。
燃气轮机零部件及整机修理四近三年，工厂燃机零部件再制造及轻燃整机国产化维修业绩增长迅速，先后与北京能源集团、深圳能源集团、广东粤电集团、中石油、中海油、深圳南天电厂等燃机用户建立了稳定的燃机零部件及整机国产化维修合作。
目前，工厂燃机维修产品涉及型号：
重型燃机：
三菱M701F3/4、通用6B、PG9171E、阿尔斯通GT13E2等航改型轻燃：
通用LM2500、罗罗RB211、Allison501-KB5、GT25000等工业轻燃：
索拉T60、T70、Mars100等
（1）完成了MHIM701F3燃机透平一级动叶、透平一级静叶、燃烧室过渡段及尾筒密封修理并交付使用。
重燃零部件再制造1透平一级静叶燃烧室过渡段透平一级动叶尾筒密封故障模式：
叶尖、缘板裂纹、烧蚀、叶身涂层剥落p透平一级动叶修复方法：
激光熔覆、熔焊、恢复热处理、热喷涂状态：
用户验收合格已交付故障模式：
叶身、缘板裂纹、烧蚀、涂层剥落p透平一级静叶修复方法：
粉末冶金、熔焊、恢复热处理、热喷涂状态：
自主维修叶片国内首次装机使用，累计运行超过16000EOH，经分解检查，涂层未见剥落，而同期装用的OEM新品，表面涂层出现损伤，基体出现烧蚀故障，工厂自主修理件可靠性超过OEM新品。
“进口F级燃机透平一级静叶再制造关键技术及应用“获2017年度中国电力创新奖技术类一等奖故障模式：
裂纹、涂层退化、变形、刷式密封失效p燃烧室过渡段修复方法：
恢复热处理、熔焊、校形、热喷涂、更换刷式密封状态：
试修完成通过用户鉴定，正在开展批量修理故障模式：
裂纹、涂层退化p尾筒密封修复方法：
恢复热处理、熔焊、热喷涂、更换刷式密封状态：
自主维修尾筒密封国内首次装机，累计运行超过16000EOH（OEM新品一般使用寿命为8000EOH,到达使用寿命则因基体烧蚀报废，需全台更换），经用户评估，仍可继续使用至少一个检修周期（8000EOH），可靠性优于OEM件；已在国内其他燃机电厂批量推广应用。
尾筒密封装机前后对比（涂层未脱落、基体无裂纹再生）
（2）修理交付AlstomGT13E2重型燃机透平二五级静叶、全台动、静热衬及燃烧器共计500余件产品。
目前装机运行良好。
透平静叶热衬燃烧器修复方法：
粉末冶金、熔焊、校形、恢复热处理、蜂窝钎焊、渗铝硅故障模式：
进、排气边裂纹、变形、安装槽磨损、涂层剥落、蜂窝磨损p透平静叶状态：
已装机使用修复方法：
熔焊、恢复热处理、渗铝硅故障模式：
裂纹、腐蚀、掉块、涂层剥落p动热衬状态：
装机使用修复方法：
熔焊、恢复热处理、蜂窝钎焊、热喷涂故障模式：
安装边裂纹、安装槽磨损、涂层剥落，蜂窝磨损p静热衬状态：
装机使用修复方法：
熔焊、恢复热处理、超声波清理、热喷涂故障模式：
凹坑、螺纹孔损坏、气流通道堵塞、涂层剥落p燃烧器状态：
流量试验合格，已交用户（3）修理并交付GE9E重型燃机高低压旁路阀、低压主蒸汽阀、轴瓦等10余台套，装机运行良好。
高低压旁路阀轴瓦低压主蒸汽阀修理交付中石油LM2500和RB211轻型燃机燃烧室、压气机转子叶片、高涡转子叶片，LM2500燃烧室、中涡转子及导向器叶片共计281件产品。
轻燃零部件再制造2LM2500燃机及燃烧室修复方法：
激光熔覆、自适应加工故障模式：
叶尖磨损、掉块状态：
合格交付修复方法：
激光熔覆、自适应加工、更换Pt-AI涂层故障模式：
叶尖磨损、裂纹状态：
通过用户鉴定，正在批量修理工厂将L3667抗氧化焊接合金应用于高压涡轮叶片上LM2500高压涡轮,RB211高压涡轮叶片寿命可延长2倍修复方法：
激光熔覆、自适应加工、恢复性能热处理、自适应加工、渗铝故障模式：
叶尖磨损、涂层失效状态：
通过用户鉴定，正在批量修理使用FSR恢复热处理-恢复合金强度提升叶尖抗氧化焊接合金的性能平台面/叶肩涂层能提高抗腐蚀性能在进气边、中段翼面和排气边上使用LPM高强度合金经过高温真空热处理后，所用LPM材料被”铸造”到翼面上修复方法：
氟离子清洗、粉末冶金、电火花打孔、热喷涂故障模式：
进、排气边、叶身裂纹与烧蚀、涂层剥落状态：
试修完成目前，正在开展RRAllison501-KB5、SolarMars100、SolarTaurus60共计三台轻型燃机的整机维修工作。
（1）与中海油合作，以进口RRAllison501-KB5燃机为突破口，在国内首次开展进口轻型燃气轮机国产化整机修理线建设。
目前工厂已完成首台（共进厂2台套）Allison501-KB5燃机所有零部件的修理工作，10月份试车合格后交用户使用。
期间自主完成了包括压气机叶片、涡轮叶片、燃烧室等关键部件再制造修复研究10余项。
（2）中海油SolarMars100燃机整机修理进展：
分解故检工作已完成，整机修理方案已通过用户评审；已完成包括燃气发生器一、二级涡轮转子叶片等大部分部件级修理工作，正在开展动力涡轮一级转子叶片修理，计划10月中旬对该燃机进行总装成套。
（3）与国内某燃机电厂合作，正在开展美国SolarTaurus60燃机分解及故检工作。
轻燃整机维修进展3为了满足后期燃机修理和再制造需求，工厂在航利产业园新建了一座15000平米的厂房，已正式投产，已经建成包括导向器叶片、涡轮转子叶片、压气机转子叶片在内的三条修理线，即将建成燃机整机修理线。
2016年至今，工厂修理交付燃机零部件30余项，产品数量超过1500件，正在开展RRAllison501-KB5、SolarMars100、SolarTaurus60等3台轻型燃机的整机大修工作。
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