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导向器在高温、高速燃气的恶劣环境条件下工作，温差大，承受热应力、热冲击和振动负荷。高速燃气对导向器产生气动力，燃气流的脉动效应使叶片产生振动负荷，燃气中的氧对流道表面有着强烈的高温氧化作用。导向器各零件受热不均匀，存在一定的热应力。发动机启动时，导向器叶片受到热冲击，产生冲击应力。其中，一级导向器叶片前缘承受温度最高，高温导致导向器叶片的耐热、抗氧化、抗腐蚀、抗热疲劳和抗热冲击等性能下降，故障较多。

1.导向叶片的故障及修理

导向器的常见故障是腐蚀、过热、裂纹、外来物打伤、积炭、磨损和涂层脱落等。

（1）外来物打伤及修理。距离进、排气边缘一定尺寸内，深度和数量不大于规定的打伤，且撞伤处无裂纹，锉修或抛光至与基体金属圆滑过渡可用，超过规定则报废。距进、排气边缘一定尺寸范围内的损伤容限比叶片其他位置低。图2-7-19所示为导向器叶片被外来物打出凹坑和缺口。距排气边一定尺寸外，不超过规定数量和深度的凹痕和压痕，打磨凸起金属，抛光至与基体圆滑过渡。

（2）磨损及修理。导向器叶片磨损产生的原因主要有导向器叶片与内外环的接触、摩擦，外来物损伤表面，叶片表面产生腐蚀。叶片表面腐蚀后生成结构疏松的腐蚀物，这层腐蚀物易被空气摩擦去除。对于空心导向器叶片的表面磨损，应测量壁厚，确定是否处于修理范围，壁厚不足时停修。导向器叶片与内外环的接触和磨痕，打磨抛光。

（3）腐蚀及修理。导向器叶片轻微的局部腐蚀和一般的腐蚀，打磨抛光，如图2-7-20所示；严重且大面积腐蚀，甚至掉块时报废，如图2-7-21和图2-7-22所示。

（4）过热及修理。叶片表面的轻微烧伤、局部龟裂，锉修去除烧伤部位，堆焊修复至规定型面。叶片严重过热、烧蚀和烧裂时，应停修，图2-7-23所示为扇形涡轮叶片组件的表面烧伤。如叶片已断裂或裂纹太大，以及过热使叶片组织完全损坏，则直接换件不予修理。

（5）裂纹及修理。发动机的启动、停车、加速和减速，导向器的温度上升和下降，易使叶片产生疲劳裂纹。特别是前缘、尾缘承受较大的温度梯度，裂纹较多。

叶片排气边裂纹长度不大于规定尺寸，裂纹条数不多于规定数量，打磨去除裂纹；在不影响发动机性能的前提下，允许将裂纹区域锉修成月牙形状，锉修后抛光；裂纹超过规定尺寸和条数时报废处理。叶片排气边冷却孔处单条裂纹，长度小于规定尺寸，打磨排除裂纹，抛光去除毛刺；长度大于一定尺寸时，焊接修复；裂纹长度超过规定尺寸时报废。堵盖单向裂纹长不大于规定尺寸，允许使用。超过规定尺寸时可去除旧堵盖，焊接新堵盖。叶片表面的轻微烧伤，锉修去除烧伤部位，堆焊修复至规定型面。叶身其余表面有非轻微裂纹和宏观裂纹，叶片报废。

使用放大镜检查裂纹、掉块和龟裂，进排气边的轻微裂纹、掉块和龟裂，允许打磨消除，进排气边的非轻微裂纹、掉块和龟裂则换新件。有涂层的叶片，去除涂层后检查故障。表面裂纹的宽度或者热腐蚀、磨损深度大于规定值时，氩弧焊修理；轻微的表面裂纹使用真空钎焊来修理，但导向器叶片壁厚不符合要求时，停修。焊接前将导向叶片清洗干净，焊接时采取措施避免焊料进入叶片内的冷气通道或堵塞冷气孔。焊接后钻冷气孔，去除冷气孔毛刺，对叶片进行气流量试验。

（6）积炭及修理。目视检查表面积炭，化学清洗法去除积炭，化学清洗法难以去除时，允许使用抛光纸抛光处理。

（7）防护层脱落及修理。叶片表面防护层烧伤、烧裂和脱落时，与标准件对比检查，打磨抛光，振荡清洗，恢复防护层。以某型发动机导向器叶片为例，对比检查不能有效确定导向器叶片表面的涂层质量时，可用热显像方法判断涂层的存在情况。使用小压力沿发动机工作的气流方向在导向器叶片表面上吹砂，表面干净后，将叶片放入炉中保温一定时间，冷却后在空气中观察表面的颜色。附加涂层显金黄色，扩散涂层呈褐色，表面呈蓝色则说明涂层已基本脱落。涂层剥落面积小于规定值，且表面没有腐蚀，局部修补。防护层修理完成后，进行导向器叶片的气流量测试。

（8）脱焊及修理。叶片排气边缘的厚度、长度和冷气孔直径超差时，允许焊接修复。导向器叶尖冷气孔盖脱焊或松动时，校正焊接修复，如图2-7-24所示，最后涂敷防护涂层。

某型发动机第一级导向叶片的上、下冷却挡板和内部冷却导流管脱焊时，用激光焊焊接修复。焊接前去除表面防护层，打磨焊接区域，清洗，焊接后研磨抛光。对于其双叶组导向叶片，若其中的一片叶片报废，其他旧叶片很难与底座实现规定的配合关系，一般换装新叶片。叶片同一堵盖脱焊点不大于规定数量，长度不大于规定长度时，允许故障存留使用，超过则焊接修理。导向器叶片的焊接修复，一般是修理完叶片的其他故障后，最后进行焊接修理。

（9）砂眼及修理。导向器叶片排气边不允许有砂眼，进气边和叶身允许存在规定直径、深度和数量范围内的砂眼。

2.封严装置修理

目视检查蜂窝层密封工作面，划伤和磨损不超过规定时可用。磨损、毛刺，打磨机打磨，锉修去毛刺。蜂窝层内部有异物，如图2-7-25所示，使用工装将杂物勾出。磨损超过规定深度更换封严圈，去除旧封严圈，真空钎焊新封严圈。封严圈与壳体配合的表面有轻微的金属凸起，可打磨至平齐。封严圈圆周结合处有裂纹，重新焊接。封严圈与基体金属间有裂纹和掉块时，换装新件。蜂窝层与转子叶片的间隙小，线切割或车削蜂窝层，尺寸小时，更换新件。蜂窝层焊接时，焊料堵塞、材料倒塌及磨损可能导致蜂窝格缺失，缺失面积符合要求时，允许使用。蜂窝层与导向器壳体跳动超差时，使用专用工装调整。

3.内、外环及壳体的修理

目视检查外罩材料的凸起或凹陷，不超过规定次数的凸起或凹陷锉修排除。外罩裂纹和焊点脱落，外环外圆圆度超差时报废。内外环燃气通道表面允许储存点状凹坑和非穿透性砂眼，但靠近排气边的范围内不应有砂眼、铸疤和疏松。叶片、内环和外环上允许有规定直径范围内的气孔和夹杂。

内环的主要故障是变形、过热、裂纹、腐蚀和磨损，图2-7-26和图2-7-27所示为内环裂纹导致的断裂与过热变色及裂纹故障。内环的主要修理方法有焊接、打磨、校正、吹砂镀镍等。导向器壳体的主要故障是腐蚀、变形与裂纹，图2-7-28所示为导向器壳体腐蚀故障。着色检查导向器转接环与导向器的接触面积，不合格时，研磨修理。导向器壳体轻微腐蚀时，锉修排除，严重腐蚀时报废。

技能训练任务2-7-1一级涡轮导向器叶片的表面故障检查与修理。

技能训练任务2-7-2导向器通道面积测量与调整。

技能训练任务2-7-3后机闸的分解与装配。

1.简述涡轮转子叶片的常见故障及修理。

2.叶片的振动故障有哪些？

3.什么是涡轮叶片的热疲劳损伤故障？如何修理？

4.涡轮盘的常见故障有哪些？

5.涡轮轴的常见故障有哪些？

6.如何对涡轮叶片的热疲劳损伤进行修理？

7.导向器通道面积如何测量和调整？

二、拓展训练题

1.2020年进行孔探检查时，发现低压涡轮二级导向器2～3点钟方向，一件低压涡轮二级导向叶片叶背中部位置有3条裂纹，其中第1条为纵向裂纹，第2条为轴向裂纹，第3条为轴向裂纹，3条裂纹交叉相接。在6点钟方向一件低压涡轮二级导向叶片的叶背中间位置有一条纵向裂纹，如图2-7-29所示。对低压涡轮二级导向器叶片进行分解、故检和故障分析。3件叶片的裂纹均已裂穿，具体故检情况如图2-7-30和图2-7-31　所示。试说明这是什么故障？分析其产生原因，提出故障的修理和排除措施，并分析故障的预防措施。

2.2019年，某型航空发动机地面特检延寿工作，孔探检查发现高压涡轮导向器叶片排气边存在裂纹，叶片与缘板结合处有严重烧蚀发黑，如图2-7-32所示。裂纹有闭合趋势，存在掉块打伤发动机的风险。根据外场检查情况，结合使用意见，延寿检查不通过，发动机返回大修。经分解检查，如图2-7-33所示，高压涡轮导向器叶片排气边存在封闭趋势裂纹，叶身与缘板焊接部位烧蚀，其他叶片整体状态较好。试说明这是什么故障？分析其产生原因，提出故障的修理和排除措施，并分析故障的预防措施。

3.某型航空发动机高压涡轮叶片1片前缘掉块，1片前缘呈“┓”形裂纹。经查询，改机型检试后曾发生同类故障：发动机在检验试车合格后的通道检查时发现两件高压涡轮叶片叶尖掉块。叶片分解后，目视检查发现两件叶片掉块位置均位于叶盆位置，掉块形状为“┓”形，断面平整，为基体与接长区界面处，如图2-7-34所示。试说明这是什么故障？分析其产生原因，提出故障的修理和排除措施，并分析故障的预防措施。

胡双钱是中国商飞大飞机制造首席钳工，人们都称赞他为航空“手艺人”。在35年里他加工过数十万个飞机零件，令人称道的是，其中没有出现过一个次品。在国产C919　大飞机迎来立项后的第九个年头，胡双钱也将迎来人生的第55个生日。距离退休还有5年，老胡觉得这个时间太短了，他最大的理想是为中国的大飞机再干10年或20年，为中国大飞机多做点贡献。

C919的首架飞机正在为早日首飞做准备，在这架有着数百万个零件的大飞机上，80%是我国第一次设计生产。复杂程度可想而知。航空工业要的就是精细活，大飞机的零件加工精度要求达到1/10毫米级，对此胡双钱这么描述：“相当于人的头发丝的1/25这个概念的公差。”胡双钱曾经在这个车间里工作了35年，经他手完成的零件，没有出过一个次品。在中国民用航空生产线，很少有人能比老胡更有发言权。胡双钱回忆：“一个零件要100多万元，关键它是精锻出来的，所以成本相当高，因为是有36个孔，大小不一样，孔的精度要求是0.24 mm。”0.24 mm相当于人头发丝的直径，这个本来要靠细致编程的数控车床来完成的零部件，在当时却只能依靠双手与传统的铣钻床，连图纸都没有。打完这36个孔，胡双钱用了1 h左右。当这场金属雕花结束之后，零件一次性通过检验，送去安装。

钳工胡双钱的手，工作30多年来，创造了打磨过的零件100%合格的惊人纪录。在中国新一代大飞机C919的首架样机上，有很多是老胡亲手打磨出来的“前无古人”的全新零、部件。