谁知道双性能涡轮盘与双性能整体涡轮的区别??

搜到的东西..
为满足现役航空涡扇发动机改进改型和新型航空涡扇发动机研制的需要,航空发动机设计与制造商开发了新一代高温粉末合金材料,同时,根据涡轮盘的特殊工作条件,研究了双性能涡轮盘和双性能整体涡轮等综合技术.

作 者： 孙广华    梁春华    沈阳发动机设计所

MS一个是整体的一个是部件:D:D

具体的呢?????
PS:一则消息汇报一下,GE90的某配装播音未来梦想飞机还是啥未来飞机的一型,将使用双性能涡轮盘,涡前温度达到2000K

好像整体叶盘都焊接上去的
整体涡轮应该也是

A dual alloy disk made from a rim alloy having high stress rupture and creep resistance as well as good hold time fatigue crack resistance and a hub alloy having high tensile strength and good low cycle fatigue crack resistance is described. The dual alloy disk is designed for use as a disk in gas turbine engines operating as high as 1500° F(815.5℃). The hub and rim are joined together at a substantially defect-free joint to form a turbine disk having improved properties in both the hub and rim regions. 双性能盘由 高抗破裂应力与蠕变和抗疲劳破裂时间长的边缘合金 加 高抗拉伸强度和优良低循环疲劳破裂的轮箍组成。(既咱们汽车，摩托，自行车的边缘类似轮胎，中间类似轮毂的结构)。。主要用于使用温度达815℃的发动机。两部分由無缺陷的接頭来制成涡轮盘改进两种区域的性能。

A dual alloy disk made from a rim alloy having high stress rupture and creep resistance as well as good hold time fatigue crack resistance and a hub alloy having high tensile strength and good low cycle fatigue crack resistance is described. The dual alloy disk is designed for use as a disk in gas turbine engines operating as high as 1500° F(815.5℃). The hub and rim are joined together at a substantially defect-free joint to form a turbine disk having improved properties in both the hub and rim regions. 双性能盘由 高抗破裂应力与蠕变和抗疲劳破裂时间长的边缘合金 加 高抗拉伸强度和优良低循环疲劳破裂的轮箍组成。(既咱们汽车，摩托，自行车的边缘类似轮胎，中间类似轮毂的结构)。。主要用于使用温度达815℃的发动机。两部分由無缺陷的接頭来制成涡轮盘改进两种区域的性能。

The temperatures at the exterior or rim portion may reach 1500° F., while the temperatures at the inner or hub portion will typically be lower, e.g., of the order of 1000° F.
涡轮盘边缘的温度达到815℃,但里面轮毂温度却特别低,只有537.7℃..

更正:是罗罗和LADISH公司合作,使用热处理方法加锻造 Dual Microstructure Heat Treatment  DMHT...http://www.asm-easternny.org/docs/2006symp/4-2.pdf

更正:是罗罗和LADISH公司合作,使用热处理方法加锻造 Dual Microstructure Heat Treatment  DMHT...http://www.asm-easternny.org/docs/2006symp/4-2.pdf

双性能涡轮盘指没有叶片的盘体，双性能整体涡轮指涡轮叶片与涡轮盘连为一个整体的整体叶盘。

双性能整体涡轮的具体情况呢？？？

9楼说对了一部分，不过概念上还是有些不准。我手边文字的东西不多，简单说一点吧，不保证全对。

lz的问题涉及两种概念：双性能盘和整体叶盘。一般来说，所谓航空发动机中的一级转子（rotor）是由盘（disk）和叶片（blade）组成的，叶片通过不同的方式连接到盘的轮缘部位就组成了转子。目前大量使用的二三代发动机，转子都是盘和叶片分别制造，然后通过机械连接方法组成转子的，比如榫头、锁片、周向燕尾槽等，制造容易，拆装也方便，但零件数目多，重量也较大。

战斗机发动机对重量要求非常苛刻，为了尽量减重，就出现了整体叶盘，也就是将叶片和盘直接做成整体，而不需要任何机械连接。整体叶盘的英文blisk=blade+disk，形象的说明了这种结构的特征，还有另外一种说法：Integrally Bladed Rotor，整体式叶片转子，简称IBR，其实是一个意思。目前整体叶盘在四代机发动机上已经大量应用，比如F119的6级高压压气机和EJ200的3级风扇都采用了整体叶盘结构，而F135和F136的风扇、压气机以及升力风扇全部是整体叶盘结构。

整体叶盘的制造方法有很多种，大致可分为两类：一种是用整个毛坯加工出一个叶盘，比如数控铣削、电解加工等，另一种是盘和叶片分开制造，然后用焊接的方法连接起来，比如线性摩擦焊、电子束焊接等。前一种方法过程比较简单，但材料利用率较低，比如F135的升力风扇，最早艾里逊用数控加工方法，用1.5吨的坯料铣出一个100公斤的盘子，怎么看都有点亏，而且这种方法盘和叶片只能是同一种材料。后一种方法目前应用的比较广泛，艾利逊并入罗罗后，罗罗就把升力风扇的加工方法改为自己比较拿手的扩散连接+超塑成型了，到了生产型则改为线性摩擦焊的方法制造。

再来看双性能盘的问题。双性能盘一般用在涡轮盘上，而且是叶片和盘用机械连接方法的转子。出发点是涡轮盘轮缘和盘心部位的工作环境相差比较大，对材料的机械性能要求差异也较大（具体的环境分析和对材料的要求我说不太准，pass）。因此就对涡轮盘的轮缘和盘心采取不同的热处理方法形成不同的晶体结构，来满足要求。这种双重热处理的盘采用的是同种材料，一般称为单合金双性能涡轮盘。还有另外一种直接在轮缘和盘心采用不同的材料，称为双合金双性能涡轮盘。

解释清除整体叶盘和双性能盘之后，再回头看所谓“双性能整体涡轮”。仅仅涡轮盘的轮缘和盘心工作环境的差异就足以驱使人们采用双性能盘，叶片和盘的工作环境差异就更大了，而且现在的涡轮叶片采用单晶材料制造、内部有复杂的冷却通道，制造起来已经很不容易了，要想做成整体叶盘就更难了。因此目前整体叶盘的应用基本都限于冷端——也就是风扇和压气机转子上。当然难并不意味着不可能，美国在IHPTET计划中已经研究了整体涡轮叶盘结构——简称为整体涡轮（我总觉得这个名字怪怪的）。方法基本上是分体制造+线性摩擦焊，当然叶片和盘的材料也就不同了，称为“双合金整体涡轮叶盘”。对涡轮有所了解的话就知道，用一种材料，即使用不同的热处理方法，也是无法同时满足涡轮叶片和涡轮盘的要求的，目前流行的做法是单晶叶片+粉末冶金涡轮盘，自然也就不存在“双性能”整体涡轮了。至于粉末盘的问题，不在本帖的讨论范围之内，略过。

以上只是我自己所了解的一些，可能说的也不是很对，还请高人指点。

9楼说对了一部分，不过概念上还是有些不准。我手边文字的东西不多，简单说一点吧，不保证全对。

lz的问题涉及两种概念：双性能盘和整体叶盘。一般来说，所谓航空发动机中的一级转子（rotor）是由盘（disk）和叶片（blade）组成的，叶片通过不同的方式连接到盘的轮缘部位就组成了转子。目前大量使用的二三代发动机，转子都是盘和叶片分别制造，然后通过机械连接方法组成转子的，比如榫头、锁片、周向燕尾槽等，制造容易，拆装也方便，但零件数目多，重量也较大。

战斗机发动机对重量要求非常苛刻，为了尽量减重，就出现了整体叶盘，也就是将叶片和盘直接做成整体，而不需要任何机械连接。整体叶盘的英文blisk=blade+disk，形象的说明了这种结构的特征，还有另外一种说法：Integrally Bladed Rotor，整体式叶片转子，简称IBR，其实是一个意思。目前整体叶盘在四代机发动机上已经大量应用，比如F119的6级高压压气机和EJ200的3级风扇都采用了整体叶盘结构，而F135和F136的风扇、压气机以及升力风扇全部是整体叶盘结构。

整体叶盘的制造方法有很多种，大致可分为两类：一种是用整个毛坯加工出一个叶盘，比如数控铣削、电解加工等，另一种是盘和叶片分开制造，然后用焊接的方法连接起来，比如线性摩擦焊、电子束焊接等。前一种方法过程比较简单，但材料利用率较低，比如F135的升力风扇，最早艾里逊用数控加工方法，用1.5吨的坯料铣出一个100公斤的盘子，怎么看都有点亏，而且这种方法盘和叶片只能是同一种材料。后一种方法目前应用的比较广泛，艾利逊并入罗罗后，罗罗就把升力风扇的加工方法改为自己比较拿手的扩散连接+超塑成型了，到了生产型则改为线性摩擦焊的方法制造。

再来看双性能盘的问题。双性能盘一般用在涡轮盘上，而且是叶片和盘用机械连接方法的转子。出发点是涡轮盘轮缘和盘心部位的工作环境相差比较大，对材料的机械性能要求差异也较大（具体的环境分析和对材料的要求我说不太准，pass）。因此就对涡轮盘的轮缘和盘心采取不同的热处理方法形成不同的晶体结构，来满足要求。这种双重热处理的盘采用的是同种材料，一般称为单合金双性能涡轮盘。还有另外一种直接在轮缘和盘心采用不同的材料，称为双合金双性能涡轮盘。

解释清除整体叶盘和双性能盘之后，再回头看所谓“双性能整体涡轮”。仅仅涡轮盘的轮缘和盘心工作环境的差异就足以驱使人们采用双性能盘，叶片和盘的工作环境差异就更大了，而且现在的涡轮叶片采用单晶材料制造、内部有复杂的冷却通道，制造起来已经很不容易了，要想做成整体叶盘就更难了。因此目前整体叶盘的应用基本都限于冷端——也就是风扇和压气机转子上。当然难并不意味着不可能，美国在IHPTET计划中已经研究了整体涡轮叶盘结构——简称为整体涡轮（我总觉得这个名字怪怪的）。方法基本上是分体制造+线性摩擦焊，当然叶片和盘的材料也就不同了，称为“双合金整体涡轮叶盘”。对涡轮有所了解的话就知道，用一种材料，即使用不同的热处理方法，也是无法同时满足涡轮叶片和涡轮盘的要求的，目前流行的做法是单晶叶片+粉末冶金涡轮盘，自然也就不存在“双性能”整体涡轮了。至于粉末盘的问题，不在本帖的讨论范围之内，略过。

以上只是我自己所了解的一些，可能说的也不是很对，还请高人指点。

目前流行的做法是单晶叶片+粉末冶金涡轮盘，自然也就不存在“双性能”整体涡轮了。
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这句不理解，具体跟什么比较？？

我的意思是说，双性能这个提法只在“盘”的概念内有意义，因为它是建立在原来采用一种材料、在盘的不同部位性能都一样的盘的基础上，为了适应盘工作环境的变化而提出的双性能要求。而对于涡轮转子来说，无论是分体式的，还是整体式的，叶片和盘注定是不会采用同一种材料，更不会是同样的性能，从一开始就是“双合金、双性能”了，因此不存在所谓的“双性能”涡轮，因为根本就没有“单性能”涡轮，更别提单性能整体涡轮了，就是lz所说，必然是有比较才有存在的可能，因此，我认为，根本没有必要提“双性能”整体涡轮。

中:这是我们2003年的研究,从我摘抄的下面这段话,可以看出来差距,因为下面的外: 这个连接,已经照出图片,有一种方法就是用热等静压做的整体涡轮http://www.ustb.edu.cn/xuebaozr/whole/2003-1/c2003-1-11.pdf采用热等静压扩散连接单晶高温合金与粉末高温合金制造涡轮转子的工艺仍处于研究阶段

外:这里列举了罗罗的方法,还提到了一种方法(FIG20FIG21处),使用热等温锻HIP连接,制作双性能盘http://www.scielo.oces.mctes.pt/pdf/ctm/v20n1-2/20n1-2a03.pdf

中:这是我们2003年的研究,从我摘抄的下面这段话,可以看出来差距,因为下面的外: 这个连接,已经照出图片,有一种方法就是用热等静压做的整体涡轮http://www.ustb.edu.cn/xuebaozr/whole/2003-1/c2003-1-11.pdf采用热等静压扩散连接单晶高温合金与粉末高温合金制造涡轮转子的工艺仍处于研究阶段

外:这里列举了罗罗的方法,还提到了一种方法(FIG20FIG21处),使用热等温锻HIP连接,制作双性能盘http://www.scielo.oces.mctes.pt/pdf/ctm/v20n1-2/20n1-2a03.pdf

我又找到了一篇文章,就是14 那个外: 其中讲述了两种不同的制作双性能盘的方法...
FIG20与21可以看出来,就是HIP连接法  做双性能涡轮盘 与 整体叶盘 .....而FIG 19是罗罗与LADISH 的方法,LADISH是锻造铸造机加工企业.

我的意思是说，双性能这个提法只在“盘”的概念内有意义，因为它是建立在原来采用一种材料、在盘的不同部位性能都一样的盘的基础上，为了适应盘工作环境的变化而提出的双性能要求。而对于涡轮转子来说，无论是分体式 ...
yingwu 发表于 2009-4-15 00:37

我又找到了一篇文章,就是14 那个外: 其中讲述了两种不同的制作双性能盘的方法...
FIG20与21可以看出来,就是HIP连接法  做双性能涡轮盘 与 整体叶盘 .....而FIG 19是罗罗与LADISH 的方法,LADISH是锻造铸造机加工企业.

不好意思，我实在看不出来你到底要说明什么问题。你可以仔细看看，在目前的资料中，但凡“双性能”的必然是“盘”（disk），而不是转子（rotor）或整体叶盘（blisk）。双性能是目的，方法可以对单一合金用双重热处理得到双重组织，或者用双合金来达到双性能。

而对于整体叶盘，是没有说双性能的。不管用线性摩擦焊还是热等静压连接，仍然是将两种不同材料的叶片和盘连接到一起——单晶高温合金和粉末高温合金（14楼中文资料中的称呼）的性能差别很大的。2楼的摘要中提到了“双性能整体涡轮”，不过在他们最新的作品中，只有“双合金整体涡轮”，而没有“双性能整体涡轮”了。

我只是就概念而说，就目前的技术而言，整体涡轮肯定是“双性能”——因为是两种性能根本不同的材料组成的，但是根本没有必要提这个称呼。当然，将来未必不会有单一材料的整体涡轮，比如陶瓷基复合材料什么的，至于那时候需不需要“双性能”的复合材料，偶就说不好了。

在他们最新的作品中
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转过来看下啊．

这个吗，呵呵，转不过来，详情不便解释。

这样吧，2楼文章全文你可以看看，除了摘要中出现了一次“双性能整体涡轮”之外，正文中全都是“双合金整体涡轮”，因此在下有理由相信这只是个笔误。如果有机会的话，希望能向作者求证。下面只摘其中相关部分：

双合金整体涡轮
　　双合金整体涡轮叶盘（简称双合金整体涡轮）可根据性能和结构的需要，在材料选择和性能组合上具有更大的灵活性。
　　涡轮叶片可选择单晶材料，以满足持久蠕变性能高的要求；涡轮盘可选择具有高屈服强度和良好的低循环疲劳性能的粉末高温合金，从而实现涡轮盘与叶片的最佳组合。
　　采用双合金整体涡轮可使涡轮盘结构重量降低30%～40%，转速提高30%，提高了涡轮性能，满足了寿命长的要求。因而，该技术得到了航空发动机技术先进国家的关注。美国空军在先进战斗机（ATF）研究计划中就把整体叶盘设计制造列为重要的核心技术；美国"综合高性能涡轮发动机技术"（IHPTET）研究计划的第三阶段计划要求，到2020年，战斗机发动机涡轮都将采用整体叶盘结构。
　　在美国的IHPTET计划中，将CMSX-4单晶叶片与NF3粉末冶金盘连接一起，制造出双合金整体涡轮。该涡轮的轮缘可承受温度达815℃而转子的使用温度超过815℃。
　　涡轮单晶叶片和粉末冶金盘技术已发展成熟，并得到广泛的应用，这为发展双合金整体涡轮提供了坚实的平台。因此，单晶叶片与粉末冶金盘的连接成为双合金整体涡轮应用的关键技术。
　　美国AADC公司采用扩散连接技术，即采用锻接工艺将多层合金（Lamilloy）单晶叶片连接在粉末冶金盘上，开发了XTC16/1A核心机的双合金整体涡轮。
　　普惠公司采用加热法将单晶叶片直接连接到粉末冶金涡轮盘的轮缘上。涡轮盘轮缘局部加热至变形温度后，用待连接的单晶叶片在局部加热的轮毂连接部位施压，使局部加热区域产生变形，即在将叶片植入轮缘内的同时进行扩散连接，将叶片牢固地连接在涡轮盘的轮缘内。已研究出涡轮叶片/盘的锻接专利工具，可准确地保持叶片的正确位置。
　　双合金热等静压扩散连接法是将带叶片的单晶轮缘预制件与轮辐部分的细晶粉末组合包套，然后，以热等静压扩散连接成整体涡轮组合结构，实现了叶片和盘的冶金连接，取代了工艺复杂的榫齿连接。

这个吗，呵呵，转不过来，详情不便解释。

这样吧，2楼文章全文你可以看看，除了摘要中出现了一次“双性能整体涡轮”之外，正文中全都是“双合金整体涡轮”，因此在下有理由相信这只是个笔误。如果有机会的话，希望能向作者求证。下面只摘其中相关部分：

双合金整体涡轮
　　双合金整体涡轮叶盘（简称双合金整体涡轮）可根据性能和结构的需要，在材料选择和性能组合上具有更大的灵活性。
　　涡轮叶片可选择单晶材料，以满足持久蠕变性能高的要求；涡轮盘可选择具有高屈服强度和良好的低循环疲劳性能的粉末高温合金，从而实现涡轮盘与叶片的最佳组合。
　　采用双合金整体涡轮可使涡轮盘结构重量降低30%～40%，转速提高30%，提高了涡轮性能，满足了寿命长的要求。因而，该技术得到了航空发动机技术先进国家的关注。美国空军在先进战斗机（ATF）研究计划中就把整体叶盘设计制造列为重要的核心技术；美国"综合高性能涡轮发动机技术"（IHPTET）研究计划的第三阶段计划要求，到2020年，战斗机发动机涡轮都将采用整体叶盘结构。
　　在美国的IHPTET计划中，将CMSX-4单晶叶片与NF3粉末冶金盘连接一起，制造出双合金整体涡轮。该涡轮的轮缘可承受温度达815℃而转子的使用温度超过815℃。
　　涡轮单晶叶片和粉末冶金盘技术已发展成熟，并得到广泛的应用，这为发展双合金整体涡轮提供了坚实的平台。因此，单晶叶片与粉末冶金盘的连接成为双合金整体涡轮应用的关键技术。
　　美国AADC公司采用扩散连接技术，即采用锻接工艺将多层合金（Lamilloy）单晶叶片连接在粉末冶金盘上，开发了XTC16/1A核心机的双合金整体涡轮。
　　普惠公司采用加热法将单晶叶片直接连接到粉末冶金涡轮盘的轮缘上。涡轮盘轮缘局部加热至变形温度后，用待连接的单晶叶片在局部加热的轮毂连接部位施压，使局部加热区域产生变形，即在将叶片植入轮缘内的同时进行扩散连接，将叶片牢固地连接在涡轮盘的轮缘内。已研究出涡轮叶片/盘的锻接专利工具，可准确地保持叶片的正确位置。
　　双合金热等静压扩散连接法是将带叶片的单晶轮缘预制件与轮辐部分的细晶粉末组合包套，然后，以热等静压扩散连接成整体涡轮组合结构，实现了叶片和盘的冶金连接，取代了工艺复杂的榫齿连接。

yingwu 发表于 2009-4-16 00:17

楼上已解释地比较清楚了。
IHPTET计划中的低惯量、焊接式双合金整体涡轮，自然是双性能的（CMSX4+NF3。轮缘处有三角形槽，以减轻部件重量、降低转子的惯性力矩）。

aliasmaya 发表于 2009-4-16 12:59
介个三角形槽倒是介于整体叶盘和整体叶环之间的一个不错的折中选择。。。

yingwu 发表于 2009-4-15 23:52

我印象中MS有单合金整体式涡轮（不过这应该是单性能了吧？），如某些小型涡轮机，其工作温度较低，就采用整体铸造的涡轮叶轮（Integrally Bladed turbine wheel）...

回这种帖子纯粹就是给自己挖坑儿，结果还真装进去了。。。

LS那个资料我也找到了，慎重起见，今天上班又翻了一下小发手册——玩笑开大了。。。

整体铸造的涡轮叶盘主要用在小型涡轮发动机上，比如涡轴、地面燃机和涡轮增压器等等。MS都是直接用镍基高温合金整体铸造，主要是燃气温度不高的位置，一般都在低压涡轮部分。也就是说正如maya所说，有“单合金”整体涡轮，而且似乎也应该是“单性能”的。可能是自己平时都关注大推力发动机，以为涡轮部件都是玩命想在更高的进口温度下工作而设计的，压根就没想到这些循环指标要求并不高的需求。当然，这也只是“存在即合理”，对于追求技术的先进性来说不具有指导性趋势。

话说回来，纯就概念而言，“双性能”都是针对“单合金”的，而上述同种材料的整体涡轮都是“单性能”，至少到目前还没有“双性能”整体涡轮的必要，因此也就没人提这个概念了。真保不齐哪天搞出来一个单合金“双性能”整体涡轮就糗了-_-||

好帖

把我看糊涂了,到底不是学的理科啊...

养料我吸我吸我吸吸吸
做笔记罗{:3_94:}

留个记号，努力学习中。。。。。。。。。。。。。。:D

学习了！