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压气机转子由转子叶片、轮盘和轴组成，如图2-5-1所示。转子支撑在轴承上，轴承安装在轴承座内，轴承座固定在静子机匣上。压气机转子是高速旋转的承力件，主要承受弯矩、扭矩及叶片和转子的离心力。压气机转子主要分为鼓式、盘式和鼓盘式结构，鼓式压气机转子鼓筒形轴外表面加工有槽用于安装叶片，主要负荷由鼓筒承受和传递。鼓盘式则在轮缘处的榫槽里安装转子叶片，叶片、轮盘和鼓筒的离心力由轮盘、鼓筒共同承受，扭矩经鼓筒逐级传给轮盘和转子叶片，转子的横向刚性由鼓筒和连接件保证。图2-5-2所示为多级压气机转子，图2-5-3所示为离心式压气机转子。

5.1.1　压气机转子叶片的主要故障类型

压气机转子叶片主要由叶身和榫头组成，部分叶片具有凸台。叶片上作用着较大的离心力、气体力和振动负荷，工作条件非常恶劣。叶片的故障发生率较高，叶片的报废率也高，叶片的故障占发动机总故障的20%左右。叶片的主要故障类型有外来物打伤、表面腐蚀、应力腐蚀、应力破坏、振动疲劳损伤、变形、磨损、砂眼、静频和转子外径不符合要求等，其中振动疲劳损伤故障最多，危害最为严重。

含有灰尘、砂石和鸟虫等异物的高速气流冲击叶片，使叶片表面产生缺口、压痕、划伤、裂纹、掉块或防护层损伤，造成叶片局部区域应力集中、振动应力增大，损伤部位疲劳强度降低。外来物损伤主要威胁着压气机叶片的前几级，常发生在叶片的前缘附近。外来物如果落在叶片最大应力区域内，将加重危害性，影响叶片的使用寿命和安全性，如图2-5-4所示。空气中的污染物易造成气流通道冲蚀、结垢、堵塞叶片表面出气孔及腐蚀，增加了维护成本，降低了使用经济性。外来物打伤后，出现超过一定深度的凹坑、孔洞或击穿，报废处理，图2-5-5所示为叶片表面产生较深凹坑，图2-5-6所示为受损严重的低压风扇及机匣。

压气机叶片的表面腐蚀主要是化学腐蚀，尤其是沿海地区的气候环境，对叶片具有强烈的腐蚀性，易使叶片表面产生腐蚀现象。腐蚀严重的叶片，表面生成疏松的腐蚀物和有一定深度的疏松孔，叶片的表面强度和疲劳寿命大大降低。以某铝叶片为例，在中等腐蚀情况下，其疲劳寿命较未腐蚀的叶片下降一半以上。当叶片被外来物打伤后，叶片的防护层损伤或掉块，叶片表面的防护性能降低，易导致叶片产生腐蚀，叶片表面腐蚀后强度降低，在振动、与空气的摩擦过程中可能导致掉块，图2-5-7和图2-5-8所示为叶片不同的位置产生腐蚀。

应力腐蚀是指叶片的加工或热处理过程留在叶片上的残余应力，发动机工作后，由于空气中水分、杂质等渗入材料晶界，导致叶片产生腐蚀裂纹。尤其是在盐分浓度高的沿海环境中，腐蚀现象更加明显。

应力破坏是叶片因强度不足而造成的破坏，单纯应力破坏的现象较为少见。因为叶片在设计时，留有相对足够的安全裕度。但在外来物冲击、腐蚀和有穿透性裂纹等工况的影响下，可导致应力不足断裂故障，发动机的超转和超温对叶片的应力破坏也有一定影响。应力破坏断口产生在最大应力区，呈现沿晶裂纹，表面粗糙，有明显的断裂现象。

变形主要发生在叶尖和叶片尾缘的交合处。空气中的砂石等异物随空气进入气流通道后，在离心力的作用下被甩向叶尖方向，而越靠近叶尖离心力越大，经过碰撞、挤压易造成叶片的变形。叶片变形如图2-5-9和图2-5-10所示。

叶片受力较为复杂，出现振动后，叶片所受应力增大，加速了叶片的疲劳损伤。转子叶片振动故障较多，静子叶片较少，叶片的振动绝大多数是振动疲劳损伤，叶片断面呈现疲劳断口的特征，振动疲劳易产生发丝、裂纹甚至断裂。

常见的叶片磨损部位有叶尖、叶片表面、榫头两侧和凸台结合面。叶片表面的磨损类型有与空气中的杂质摩擦产生磨损、腐蚀磨损、榫头与榫槽摩擦以及凸台减振工作面耐磨涂层的振动摩擦磨损。叶尖与机匣的磨损位置如图2-5-11所示。

叶片防护层和表面材料破损后，受空气中的沙、尘摩擦冲击，导致叶片表面出现细小砂眼，如图2-5-12所示。

9.静频不符合要求

当叶片经过一个维修间隔寿命后，叶身因腐蚀、摩擦等因素变薄或变形，可能使叶片的静频（叶片的自有振动频率，或称自振频率）不符合工艺要求。部分发动机叶片采取叶片测频和整修的预防性修理办法，保证叶片自振静频在规定范围内。

10.转子外径不符合要求

当叶片经过一个维修间隔寿命后，叶身高度因腐蚀、摩擦等因素，使得叶片的高度不符合工艺要求。选择更换新叶片的维修方法后，新叶片和已工作叶片的高度不匹配，导致转子外径不符合要求。

5.1.2　压气机转子的振动故障

1.叶片的振动类型

发动机转动时，转动零、部件产生的不平衡交变力和不平衡力矩称为机械激振力。机械激振力主要源于转子旋转、齿轮啮合不均产生的交变力和泵工作时的受迫振动，通过轴、轮盘等传递给叶片，使叶片产生振动。机械激振力是引发整机振动的重要因素，发动机的转速影响激振频率。

（1）弯曲振动。叶片的弯曲振动是叶片绕最小惯性轴与最大惯性轴所产生的弯曲变形，叶片绕最小惯性轴的弯曲最易出现，故称为弯曲振动。在叶片上出现一条节线的弯曲变形，称为一阶弯曲振动，所对应的频率称为一阶弯曲自振频率。有两条节线的变形振动的频率称为二阶弯曲振动自振频率，其他阶以此类推。一阶弯曲振动也称为基本阶振动，叶片节线靠近叶片根部，尖端振动应力最大，与节线位置相接近，一阶弯曲自振频率为所有各阶弯曲自振频率最低，因此最为危险，发动机比较容易出现一阶弯曲共振。

（2）扭转振动。绕着叶片刚心出现的带有纵向节线振动形式的振动称为扭转振动，一条纵向节线的振形称为一阶扭转振动，所对应的频率称为一阶扭转振动频率。二阶扭转振动是有一条纵向节线和两条横向节线的组合振形，所对应的频率称为二阶扭转自振频率，三阶扭转振动则有三条横向节线，其他阶以此类推。一阶扭转自振频率最低，叶尖端处两边缘的振幅最大。对于中等长度的叶片，通常一阶扭转自振频率高于一阶弯曲自振频率。

（3）复合振动。通常把弯曲振动和扭转振动的合成振动称为复合振动，振形比较复杂，频率较高，复合振动可造成靠近叶尖的部分疲劳损坏。

2.叶片的振动疲劳分类

叶片的振动疲劳主要有强迫振动疲劳、共振疲劳与颤振疲劳。三者均属于振动疲劳，但各自的振动状态不一样，疲劳裂纹的发展速度和危害等级各不相同。其中叶片强迫振动疲劳少，共振疲劳故障较多且严重，颤振疲劳少但危害性最大。对于叶片的振动疲劳现象主要有两种方法进行观察和研究，一种是对故障叶片进行金相检验，断口分析，判断疲劳现象。另一种是在实验室，对试件叶片进行故障再现试验，将试验结果与故障现象对比分析，确定故障的发生规律。图2-5-13所示左边为某型航空发动机的第三级转子叶片疲劳断裂，右边为叶片叶盆侧和叶背侧的断裂形貌特征。

（1）强迫振动疲劳。叶片旋转时，持续受到力值和频率变化的强迫激振力作用。激振力小且频率较高时，叶片的振动应力小，一般不会导致疲劳损坏。激振力较大时，可能导致强迫振动疲劳故障。对于长寿命叶片，则需了解其故障发生规律。

（2）共振疲劳。共振疲劳损伤故障是发动机叶片的主要故障，属于高周疲劳。叶片共振疲劳产生裂纹或者折断的发展过程：一定力值的交变应力持续作用于叶片，叶片材料逐渐疲劳而产生疲劳源，疲劳源一般在应力最大的截面上或者在较大应力区域的表面缺陷处；疲劳源点处产生发纹，并不断扩张形成裂纹甚至疲劳环，同时开始向叶片内部或前后方伸延使裂纹不断扩大成为断口，断口扩大到一定程度后，叶片截面的有效承力面积减小到不能承受上部叶片的离心力时，叶片便从断口处被拉断。共振疲劳裂纹属于穿晶裂纹，表面光滑，晶粒细小，受气流或燃气冲刷多呈黑灰色，叶片强度不足的撕裂缺口表面粗糙。共振疲劳折断的叶片，断口呈现两种特征，即疲劳断口与强度不足的撕裂断口。

叶片的共振疲劳须具备两个条件：达到一定的交变应力，振动到一定的时间。影响叶片疲劳寿命的因素有温度、叶片表面质量、应力幅、离心负荷和热疲劳。外来物打伤、应力腐蚀、表面腐蚀及高温蠕变等降低了叶片的振动疲劳寿命。高温下材料的疲劳极限降低，但温度增高，材料的内阻即材料衰减率增大，在一定程度上提高了叶片的抗振性。叶片振动的应力幅小，一般为高循环疲劳损坏，疲劳区大；应力幅大，一般是低循环下疲劳损坏，断口疲劳区小。叶片旋转时，离心应力与振动应力叠加，总应力增大，降低了叶片的疲劳寿命。叠加离心应力后，叶片的最大应力截面改变，叶片原对称循环振动应力变为非对称循环振动应力，从疲劳角度看非对称循环比对称循环安全。

（3）颤振疲劳。颤振疲劳由叶片的颤振所引起，颤振疲劳属于低周疲劳。某压气机叶片颤振瞬时测得的振动应力高达392～490 mPa，一阶弯曲振动自振频率为140 hz，振动10 s后叶片折断，即其循环疲劳次数n=1.4×103。叶片颤振时振幅大，振动应力大，并伴随有“哨叫”声。这种大振幅、大应力幅下的振动使叶片材料进入弹塑性变形，加速了叶片疲劳损伤的扩展速度，致使叶片在短时间内产生严重裂纹甚至断折，破坏性严重，危害大。叶片颤振断口疲劳区较小，呈疲劳断口特征。叶片颤振故障发生后，多数情况下故障叶片的相邻叶片同时产生裂纹。

为了避免叶片的自振频率与发动机的工作频率重合发生共振，叶片的自振频率应限定在规定范围。为了使转子叶片的质量分布更均匀，可以采取测频和称重排序相结合，也可以用测量静力矩的办法来实现。常用的叶片静频测量仪器是激振测频仪和静力矩测量仪。

（1）激振测频仪测量。激振测频仪是利用共振测量法测量叶片的频率。当叶片在激振力的作用下且当该力的频率等于叶片的自振频率，其位置和相位适当时，叶片则由强迫振动进入共振状态，发生共振时的激振力频率即为叶片的自振频率。夹具固定在基座上构成固持系统，如图2-5-14所示。激振系统由激振器、放大器、音频发生器组成，测量系统由压电式加速度计、放大器、毫伏表、示波器和频率计所组成。

测量静频时，使用标准叶片校准仪器，注意夹持叶片的紧度对测量结果准确性的影响，夹紧力应大于临界夹紧力，但过紧则会夹伤接触面。合理控制叶片的共振时间，共振时振幅不能太大。外界的激振力频率等于叶片的自有振动频率时，叶片具有最大的振幅和最大的振动应力；外界的激振力频率除以叶片的自有振动频率为整数时，叶片则产生该阶振型的共振。两个相互垂直等频率谐振的合成振动图形为一椭圆方程所表示的图形，这个合成图形也称为“李沙育”图形，可通过这个图形来确定自振频率及振型。根据振动节点确定贴应变片的位置，即在所有可能共振的条件下确定最大应力。叶片测频后有磁性，应退磁。当叶片的一弯静频不符合要求时，故障叶片可选择停修油封保存处理。

（2）静力矩测量。静力矩测量仪主要通过测量叶片的质量和重心来得到叶片的自振频率是否在规定范围内，叶片的重心变化引起自振频率变化。主要由结构框架、万向支点、弹性支座、伸缩传感器、摆动传感器、三个配重砝码、一个安装配重盘、叶片安装座、两个电信号放大器、一个重心偏离显示器和计算机质量计数器所组成。

使用静力矩测量仪前，须用标准叶片校准测量仪，测得标准叶片的质量值和将显示器调为零。测量工作叶片时，工作叶片的轻重变化使转摆轴转动，伸缩传感器发出信号得到质量值。通过调整配重砝码的位置平衡叶片质量，使显示数为零。工作叶片重心与标准叶片的重心位置发生偏离时，转摆轴绕万向支点转动，摆针跟随转动，摆动传感器就会发出信号，使重心偏离显示器指针偏转，指示出换算好的频率值。叶片重心偏离量的大小由摆针摆转的角度大小指示，重心偏离大摆针转动的角度大。根据摆针指示的频率值刻度，得到叶片的自有频率。叶片重心向叶尖偏离，自振频率变低，振幅变大。

（3）叶片型面和质量测量。叶片的型面可以使用带有千分表的专用夹具测量，对不同的叶片选用不同的工装组件。

叶片的质量用质量天平测量，天平一边的托盘放叶片，另一边的托盘放砝码。叶片较多，可以采用标准砝码值，采用读取每一片叶片与标准砝码值的差值的办法来测量叶片的质量。称重精度由砝码精度实现，把叶片的质量标记在叶片表面，每级叶片的质量差不超过某个范围则合格。另外，也可以通过设计的夹具对叶片进行校准，如图2-5-15所示。通过精确的叶片称重，合理排序可以降低转子不平衡量，减小振动。

5.1.3　压气机转子叶片的常规修理方法

叶片的常规修理方法有锉修、打磨、抛光、喷涂、磨削和校正等。打磨抛光去除打伤、划伤、腐蚀等浅表面故障，喷涂修复涂层，校正轻微变形。转子叶片有裂纹一般报废或停修，叶片的修理应以去除最少的材料达到修理工艺要求，始终保持叶型的弦长、厚度等基本尺寸范围最优为原则。

叶片工作一段时间后，表面常出现腐蚀、划伤和打伤等，使得叶片表面粗糙度、气动性能及压气机工作效率下降。叶片轻微的局部表面损伤常用油石、砂纸抛光处理，这种修理方式去材料最少。对于面积稍大的表面损伤或叶片数量较多，可以使用砂轮式抛光机。选用一定直径的毡轮，毡轮工作面上涂抛光膏，去除叶片表面的腐蚀层、打伤和划伤，提高表面粗糙度。使用砂轮式抛光机时，用力应均匀，运动连续平稳，随损伤程度调整磨削程度，从需去除材料多的地方过渡到不需抛光的地方要均匀，不能留有凸台。

抛光时，进排气边的半径转接要圆滑，半径大小应符合要求。抛光方向应沿叶身纵向抛向排气边，防止出现与气流方向不一致的加工痕迹。抛光后，可目视和手感检验。抛光后需避免出现的问题有表面粗糙度不合格、转接不圆滑、进排气边半径过大或过小、弦长小、叶片厚薄不均匀和有横向抛光痕迹或伤点，这些问题影响了叶片的强度、自振频率和疲劳特性，甚至成为裂纹源。

锉修和打磨是对局部故障去材比抛光稍多的一种修理方法，主要用于处理轻微划伤、碰伤、打伤和压痕等。压气机叶片裂纹故障较多，故检时应仔细确定叶片故障是属于裂纹还是划伤，防止出现划伤视为裂纹报废现象。裂纹的特点是有发展的源头和末端，有一定深度，开口相对崎岖不规则。而划伤是首尾宽度基本一致，划痕表面光滑，深度较浅，一般可打磨、锉修或抛光修复。图2-5-16为叶片表面的划痕。

以某型涡轴发动机压气机为例，叶片根部区域不允许有压伤，进、排气边的压痕和侵蚀磨损深度不大于0.1 mm。在确保叶片弦长的情况下，允许打磨抛光修复表面。叶盆和叶片的叶根截面以上区域，损伤、压痕、侵蚀磨损、缺口和划痕允许的深度不大于0.1 mm，确保叶片厚度型面符合要求的情况下，打磨抛光处理。叶身的表面粗糙度应为0.4 μm，不符合要求则抛光。叶冠进、排气边允许对局部卷曲、弯曲半径2.5 mm以内的故障打磨抛光修理。叶片榫头出现硬皮时，打磨、抛光后使用，轻者抛光或继续使用。叶片打磨如图2-5-17所示，打磨时，砂轮旋转径向和轴向跳动应小，砂轮机噪声应尽可能小。

3.磨削转子外径

压气机转子经过一段时间使用后，部分叶片不能修复而更换新叶片。新叶片未经磨损，尺寸数据标准，通常会比使用过的叶片长，更换新叶片后转子外径值增大，需要磨削转子外径至规定值。磨削前，测量各级压气机转子外径，计算需去除的叶片高度值，可用绳子捆绑法把转子叶片轴向、周向固定，将固定好的转子放在磨床上进行磨削。磨削完成后，打磨去除加工毛刺，圆滑过渡尖角，抛光被磨削的表面。

综合性能良好的钛合金叶片局部发生小弯曲变形后，可用铝片包裹叶身变形处，使用工装夹住铝片校正修复。对于有些钢锻件叶片可以采用加温校正，把叶片送入加温炉，加温至一定温度，保温一定时间，然后从炉内取出叶片，用铝锤、钢锤敲击或磨压，消除变形，矫正后对叶片进行回火恢复性能，消除内应力恢复材料结构，抛光和探伤。修理合格后对叶片做修理标记，便于掌握叶片的校正次数，避免后续修理过程中对叶片多次校正。

用磨修的方法把叶片的自振频率值控制在设计范围内。将压气机叶片划分为几个截面，对不同级的叶片采用磨修不同截面的方式调整频率。总的来说，磨修叶根，振动频率降低，振幅增大；磨修叶尖，振动频率增大，振幅降低。

叶片表面的渗氮涂层损伤，恢复涂层。榫头两侧受力面耐磨涂层脱落时，去掉旧涂层，重新刷涂，涂层表面应光滑、厚薄均匀，重喷后不应有掉皮和掉块现象。局部防护漆层损伤、掉块和变色时，应补漆处理。

压气机转子叶片严重的弯曲变形、榫头卡环槽损坏或锈蚀，影响叶型基本尺寸则不进行修复，报废处理。部分叶片榫头工作面的轻微磨损，可涂二硫化钼修复配合关系，如图2-5-18所示。凸台的耐磨涂层、轻度尺寸修复及耐一定温度的涂层，可重新喷涂或电镀修复。

5.1.4　压气机叶片的振动故障实例

压气机叶片振动故障，绝大多数属于共振疲劳损伤，有的属于颤振疲劳损伤。叶片的疲劳裂纹产生在振动应力幅度较大的部位，低阶共振多接近叶根，高阶或扭转共振多位于叶尖部位。裂纹在排气边缘较多，因为排气边较薄且同截面承受的应力相对大。外来物打伤、表面磨损和腐蚀等加速了叶片的振动疲劳损伤。叶片裂纹折断后，折断的部分易打穿机匣飞出，或者随气流方向打伤后方零件，造成严重的飞行事故。

1.一阶扭转共振故障

某压气机铝叶片，叶尖进、排气边缘外经常发生裂纹或者折断故障。叶片裂纹多数发生在进气边缘距叶根80～85 mm的位置，排气边缘距叶根50～56 mm的位置，个别叶片在距叶根2/3处折断。其中一片叶片，在发动机慢车转速n=（[0-9]+）（[0-9]+）　r/min时损坏，故障叶片前面的静子叶片一共22片，尾流激振频率f=22×（[0-9]+）（[0-9]+）/60=（[0-9]+）（[0-9]+）.6（Hz）。

经试验台试验测试和断口金相检验分析，转子叶片的一阶扭转自振频率为（[0-9]+）（[0-9]+）hz，一阶扭转振动试验测试叶片产生的疲劳裂纹断口和故障转子叶片断口部位相吻合。这说明了静子叶片的尾流激振频率与叶片的一阶扭转振动频率基本一致，两者故障现象一致，即此故障属于共振疲劳损坏。

2.一阶弯曲共振故障

某型号发动机工作几小时或20～30 h，一级转子叶片曾在低转速与高转速下分别出现了大批次的裂纹和折断故障。某台发动机一级转子叶片甚至有30%的叶片出现裂纹，裂纹发生在距叶根10～40 mm的进气边缘，裂纹向叶身内部延伸达20～40 mm，个别叶片在此处折断，裂纹的发展速度迅速，断口呈疲劳断口特征。经排故试车验证，发动机慢车转速时，叶片产生旋转失速振动，强大的激振力使叶片产生一阶弯曲振动共振，最大振动应力接近叶根，与故障叶片的故障位置一致。裂纹的发展速度快说明激振力大，参考金相检验结果，将此故障归类为共振疲劳损坏。

某型发动机在低空大速度和高空大马赫数飞行后，较短的时间内压气机转子叶片产生了裂纹和折断。裂纹主要产生在叶身和叶根；叶身裂纹长30～40 mm，在叶背进气边缘表面；叶根裂纹多发生在叶背中部，长约40 mm，个别叶片沿叶根折断。

经工厂热试车检验故障，在某转速下，发动机产生“哨叫”声，数片一级叶片产生上述裂纹。裂纹在几秒内快速扩展。经重复试车，故障一致，说明该级转子叶片由于颤振造成疲劳破坏。

以上为典型的压气机叶片故障，对于大流量长叶片与超跨声速叶片，需注意叶片的旋转失速振动和叶片颤振故障。

5.1.5　叶片振动频率故障的排除

叶片振动频率故障的排除方法主要有调频法和提高抗振强度法。

调频法是指从振动内因着手，调节叶片的自振频率。叶片的自由振动频率调节，是把叶片的自有振动频率与发动机的其他可能共振点避开，防止叶片共振；也用于排除叶片的旋转失速共振故障。调节内容主要是调高或调低自振频率。在相同的激振力作用下，频率高的叶片刚性更好，振副小振动应力也相应变小，因此把叶片频率调高较好。叶片自振频率计算公式见式（2-5-1），调频就是改变公式中各参数以改变自振频率值。

叶片自有振动频率的调节方法主要是改变叶片的材料类型和型面。常采取改变叶片的型面排除叶片振动频率不合格故障，改变叶片型面分为两种，一种是在叶片的几个截面上加厚或减薄叶片，另一种是在叶身局部去除材料。

前述某压气机三级铝叶片排故时，采用“低频高抛、高频低抛”的原则去除材料。叶尖减薄或叶根减薄，分别提高自振频率或降低自振频率，以避开共振。图2-5-19所示为叶片截面分布，对叶片单面去除材料，见表2-5-1。去材料后的频率改变值见表2-5-2。

通过比较静频看出，叶尖减薄使叶片一弯自振频率提高5%，但对于一扭自振频率影响不大。因此没有能有效排除一扭共振故障，叶尖减薄提高了一弯自振频率，略微降低了振动应力。对于叶根减薄的叶片，各阶自振频率都有明显的改变，一弯自振频率降低约6%，使一扭自振频率降低了约4%，避开了共振。

前述的某机一级叶片排除旋转失速共振故障时，通过改变型面调节频率，见表2-5-3。结果表明，方案二使频率降低，但振动应力增大，不能避开共振。方案三提高振动频率，降低了振动应力，避开了某阶共振，故障排除。

允许使叶片局部变薄、加厚或削一角改变频率，图2-5-20（a）和图2-5-20（b）所示分别为压气机和涡轮叶片削角。对于中等长度的叶片，叶身中部减薄可以改变一阶弯曲振动的自振频率，减薄叶尖可以改变二阶弯曲振动的自振频率。在叶尖排气边缘削一角对一阶自振频率影响较小，主要用于排除高阶或复合振动导致的叶尖局部裂纹故障。某铝叶片在叶尖排气边缘削角后，叶尖后缘部分削角对扭转振动影响较大，对弯曲振动影响较小。以叶片5为例，削角使一扭自振频率增加16%，二扭自振频率增加约7%，一弯自振频率增加约6%，二弯自振频率增加5%，三弯自振频率增加仅2%。去材料可以改变叶片自振频率，避开某阶或第几阶次共振，但需注意修频后的叶片不能引起其他阶次的共振。图2-5-21所示为削角修理后的JT15压气机转子叶片。

2.提高抗振强度法

大修中主要采取表面处理提高叶片的抗振强度，以减小振动强度或预防共振。对于振动应力不大的共振、非稳定振动及随机振动引起的强迫振动故障，表面处理效果显著。如斯贝发动机压气机叶片在燕尾槽榫头工作面涂有银层或二氧化铜，增加了叶片振动中的阻尼，增大了叶片振动的衰减率，消耗了振动能量，达到了减振效果。

叶片的表面质量对疲劳裂纹的产生有重要影响，提高叶片表面质量或进行表面强化处理，提高叶片的抗振性，延长使用寿命。提高叶片表面质量的方法有抛光、喷丸和喷涂。抛光易产生横向裂纹的叶片时，应主要采取纵向抛光的方式，使抛光痕迹沿叶片纵向分布，避免与可能发生的横向裂纹相一致。以某压气机叶片为例，喷丸表面处理后，表面留有588～980 mPa的压应力，使寿命提高了2～3倍。叶片表面涂高温涂料时，提高了表面粗糙度、抗腐蚀能力和抗振性。

修理主要是排除现有故障，为了减少高转速转子叶片故障的产生，应当采用或研究新方法、新手段加强检查，提高故障的预见性，并及时采取预防性措施，将故障的影响降到最低。图2-5-22所示为压气机转子修理后的再次仔细检查。