手持光谱仪在航空发动机五大部件材料分析技术特点

航空发动机需要在质量和体积受严格限制的前提下产生强大的推力，长时间可靠的工作，其性能还要能灵活精确地调节控制，对设计制造工艺提出极高要求。因此，航空发动机被誉为是”现代工业皇冠上的明珠“先进的飞行器需要强大的心脏，航空发动机正是飞行器的动力来源。航空发动机是非常复杂的高端机械，工作条件具有“高温，高压，高速”的特点：工作温度高，内部各处的温度不同且不断变化；气体压力大，工作载荷高；转子转速高，以及承受环境和机动飞行给发动机带来的各种影响。
高温合金是航空发动机重要原材料之一，随着近年来我国航空航天、核电等领域的快速发展，市场对高温合金的需求量也随之不断增加，推动了我国高温合金产量的增长。巴斯德光谱仪工程师们认为虽然我国高温合金产业发展较快，但整体技术水平与世界先进水平仍存在差距，高端品种尚未实现自主可控，供需缺口较大。据资料显示，2021年我国高温合金产量达3.8万吨，同比增长15.2%；需求量达6.2万吨，同比增长12.7%。
航空发动机主要分为五大部件，分别是进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管；发动机工作过程中，叶片受到离心力、空气燃气产生的气动力、热应力、交变力、随机载荷等影响，占据了整个发动机制造30%以上的工作量。巴斯德光谱仪工程师们认为在各种载荷的作用下，叶片极易产生高周疲劳、热疲劳，为了保证工作质量、工作效率，叶片的选材及生产工艺都有极高的要求。
手持光谱仪在航空发动机五大部件材料分析技术特点
1、航空发动机进气道主要的作用是在各种工作状态下，能够将足够量的空气，以最小的流动损失，引入压气机。亚音速进气道是扩张型的管道。它由壳体和整流锥组成。

2、压气机是航空发动机的重要组成部分之一。它的主要作用是通过高速旋转的叶片对空气做功，对流过它的空气进行压缩，提高空气的压力，为之后在气体在燃烧室中的燃烧创造条件，以改善发动机的经济性，增加发动机的推力。

3、燃烧室是发动机的重要部件之一。燃烧室位于压气机和涡轮之间，其主要作用是高压空气和燃油充分混合燃烧，将化学能转化为热能，形成高温高压的燃气。发动机的可靠性、经济性和寿命很大程度由它决定。燃烧室有三种基本构型，分别是分管燃烧室、联管燃烧室和环形燃烧室。巴斯德光谱仪工程师们认为无论那种燃烧室，为了满足基本功能都采用了减速扩压、分股进气等技术。燃烧室由进气装置（扩压器）、火焰筒、喷嘴、点火装置和壳体组成。
手持光谱仪在航空发动机五大部件材料分析技术特点
4、涡轮是航空发动机的重要部件之一。安装在燃烧室的后面，它的作用是将高温燃气中的热能和压力位能转变为功，高温高压的气体在涡轮中膨胀，推动涡轮旋转，带动风扇和压气机工作。航空燃气涡轮的特点是功率大、燃气温度高、转速高、效率高和重量轻。

5、尾喷管安装在涡轮的后部，也是发动机的重要部件之一。主要作用是将从涡轮流出的燃气膨胀加速，将燃气部分的焓转变为动能，提高燃气速度，使燃气以很大的速度排出，产生较大的推力。巴斯德光谱仪工程师们认为压气机叶片叶型薄，易变形，精准控制其成型精度，高效、高质量地加工是叶片制造过程中的核心难点。在各类叶片当中，压气机叶片是航空发动机中型面结构最复杂、工作环境最苛刻的零部件之一。
由压气机、燃烧室以及驱动压气机的高压涡轮组成的装置用来提供高温高压燃气，称为燃气发生器，是发动机的核心部分，决定了发动机的整体性能，也称之为核心机
手持光谱仪在航空发动机五大部件材料分析技术特点
随着我国航空发动机行业的不断发展，对产品的制造技术提出了更高的要求。一方面，各种新型难变形材料、轻质合金、复合材料的应用日益广泛，迫切需要科学的工艺设计手段以确保工艺质量；另一方面，对环件的尺寸精度、冶金质量、生产成本和生产周期的要求更加严格。新的金属材料和复合材料的研发，能够让航空发动机零部件重量更轻、强度更高、耐热和耐腐蚀性更好。未来“更强”、“更耐热”、“更轻”、“更便宜”的新材料让未来的航空发动机推力更大、更省油、更可靠、更耐久、更便于维修、成本更低。总体上看，航空发动机部件朝着高温、高压比、高可靠性发展，航空发动机结构向着轻量化、整体化、复合化的方向发展。