一种SiCSiC复合材料涡轮导向器叶片的制作方法

本技术属于航空燃气涡轮发动机，具体涉及一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片。

背景技术：

1、涡轮是航空燃气涡轮发动机的重要组成部分，发动机使用时，涡轮静子叶片和涡轮转子叶片等是直接暴露在高温燃气中的，目前，现代高效率航空燃气涡轮发动机的燃气温度超过2000℃，这己经超过了普通高温合金材料涡轮部件的安全工作温度。因此，出现了不少方法用以保证这些部件的正常工作，包括气膜冷却、内部冷却和热障涂层tbc等。

2、气膜冷却需从压气机中提取冷空气。冷却气膜是由冷空气从被冷却部件上气孔渗出所形成的。气膜冷却系统对于高温部件的冷却是非常有效的，但它会明显降低发动机的效率。冷却气流的压缩需要消耗能量，冷却气流量的增加会引起燃气温度的降低，对发动机推力产生不利影响。热障涂层如tbc之类，对当代航空燃气涡轮发动机高温部件的起了有效的保护作用，但随着下一代发动机燃气温度的进一步提高，tbc的保护作用将会变得很有限。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型旨在提供一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，以解决现有航空燃气涡轮发动机的燃气温度高，叶片无法正常工作的问题。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，包括由上至下依次连接的上缘板部件、叶身部件和下缘板部件；

4、上缘板部件、叶身部件和下缘板部件分别包括碳化硅纤维骨架，设于碳化硅纤维骨架上的碳化硅基体，以及设于碳化硅纤维骨架与碳化硅基体之间的界面过渡层。

5、叶身部件采用榫卯形式安装在上缘板部件和下缘板部件之间。

6、叶身部件的外型呈三次样条曲面，由气动造型而来。

7、叶身部件的内部型面呈三次样条曲面，由叶身部件的外型等厚度偏置而成。

8、叶身部件内部分为两个腔，分别为前腔和后腔。

9、在前腔上设置有气膜孔。

10、在后腔上设置有扰流柱。

11、界面过渡层由氮化硼制成。

12、与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：

13、本实用新型中的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，提高了叶片的许用温度约200℃，在同样的发动机涡轮前温度下，减少冷却空气流量70％左右，使发动机推力和效率得到提升。

14、sic/sic复合材料叶片的结构质量低于现有技术的镍基高温合金叶片约50％，简化了叶片复杂的冷却流道和附加结构，简化发动机结构，减轻重量，增加可靠性。

技术特征：

1.一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：包括由上至下依次连接的上缘板部件(1)、叶身部件(2)和下缘板部件(3)；

2.根据权利要求1所述的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：叶身部件(2)采用榫卯形式安装在上缘板部件(1)和下缘板部件(3)之间。

3.根据权利要求1所述的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：叶身部件(2)的外型呈三次样条曲面，由气动造型而来。

4.根据权利要求3所述的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：叶身部件(2)的内部型面呈三次样条曲面，由叶身部件(2)的外型等厚度偏置而成。

5.根据权利要求1所述的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：叶身部件(2)内部分为两个腔，分别为前腔(4)和后腔(5)。

6.根据权利要求5所述的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：在前腔(4)上设置有气膜孔。

7.根据权利要求5所述的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：在后腔(5)上设置有扰流柱(6)。

8.根据权利要求1所述的一种sicsic复合材料涡轮导向器叶片，其特征在于：界面过渡层由氮化硼制成。

技术总结本技术公开了一种SiCSiC复合材料涡轮导向器叶片，包括由上至下依次连接的上缘板部件、叶身部件和下缘板部件；上缘板部件、叶身部件和下缘板部件分别包括碳化硅纤维骨架，设于碳化硅纤维骨架上的碳化硅基体，以及设于碳化硅纤维骨架与碳化硅基体之间的界面过渡层。提高了叶片的许用温度约200℃，在同样的发动机涡轮前温度下，减少冷却空气流量70％左右，使发动机推力和效率得到提升。技术研发人员：吴帝佳,丁莲静,赵熙,林莉受保护的技术使用者：中国航发贵阳发动机设计研究所技术研发日：20231109技术公布日：2024/7/11