航空發(fā)動機渦輪葉片工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（共10題，每題1分）1.航空發(fā)動機渦輪葉片最常用的高溫合金基體是______。2.渦輪葉片的核心冷卻方式是______冷卻。3.單晶葉片的關鍵優(yōu)勢是無______，抗蠕變性能優(yōu)異。4.熱障涂層陶瓷層的常用材料是______（氧化釔穩(wěn)定氧化鋯）。5.渦輪葉片榫頭的典型結構為______型。6.定向凝固葉片的晶粒沿______方向排列。7.葉片表面抗氧化涂層的常用材料是______鋁化物。8.渦輪葉片承受的主要載荷包括離心載荷、熱載荷和______載荷。9.單晶葉片鑄造需用______引導晶向。10.葉片低周疲勞主要由______循環(huán)引起。二、單項選擇題（共10題，每題2分）1.渦輪葉片最常用的高溫合金是（）A.鎳基B.鈷基C.鐵基D.鈦基2.單晶葉片定向凝固的最優(yōu)晶向是（）A.<100>B.<111>C.<001>D.<110>3.熱障涂層陶瓷層的核心作用是（）A.抗氧化B.隔熱C.耐磨D.導電4.不屬于渦輪葉片冷卻方式的是（）A.氣膜冷卻B.沖擊冷卻C.油冷D.對流冷卻5.樅樹型榫頭的優(yōu)勢不包括（）A.承載能力強B.重量輕C.裝配方便D.成本低6.單晶葉片蠕變壽命比普通鑄造葉片高約（）A.2-3倍B.5-10倍C.10-20倍D.20-30倍7.葉片表面抗氧化涂層的常用材料是（）A.鋁化物B.碳化硅C.氧化鋁D.氮化硅8.渦輪葉片不承受的載荷是（）A.離心載荷B.熱載荷C.振動載荷D.水壓載荷9.單晶葉片鑄造需避免的是（）A.籽晶B.溫度梯度C.晶界D.定向凝固10.熱障涂層粘結層的常用材料是（）A.鎳基合金B(yǎng).陶瓷C.鈦合金D.鋁合金三、多項選擇題（共10題，每題2分，多選/少選/錯選不得分）1.渦輪葉片常用冷卻方式包括（）A.氣膜冷卻B.沖擊冷卻C.對流冷卻D.發(fā)汗冷卻2.單晶葉片的優(yōu)勢有（）A.無晶界抗蠕變B.高溫強度高C.疲勞壽命長D.重量顯著減輕3.渦輪葉片常見失效形式有（）A.蠕變斷裂B.低周疲勞C.高溫氧化D.熱腐蝕4.定向凝固葉片的工藝要求包括（）A.穩(wěn)定溫度梯度B.籽晶引導C.高冷卻速率D.無振動干擾5.熱障涂層的組成部分是（）A.陶瓷層B.粘結層C.基體合金D.金屬反射層6.渦輪葉片材料需滿足的性能要求有（）A.高溫強度B.抗氧化性C.抗蠕變性D.耐腐蝕性7.葉片榫頭常見結構為（）A.樅樹型B.燕尾型C.矩形D.圓形8.影響葉片疲勞壽命的因素有（）A.載荷幅值B.工作溫度C.表面粗糙度D.材料缺陷9.葉片精密鑄造工藝包括（）A.砂型鑄造B.定向凝固C.單晶鑄造D.熔模鑄造10.葉片振動控制措施有（）A.加裝阻尼器B.調整葉片頻率C.優(yōu)化型面D.使用彈性材料四、判斷題（共10題，每題2分，√正確×錯誤）1.單晶葉片無晶界，抗蠕變性能遠高于普通鑄造葉片。（）2.熱障涂層陶瓷層越厚，隔熱效果越好，無需考慮粘結層匹配。（）3.渦輪葉片離心載荷隨轉速升高而線性增加。（）4.氣膜冷卻通過表面冷氣膜隔離高溫燃氣。（）5.鈷基高溫合金比鎳基更適合渦輪葉片。（）6.定向凝固葉片晶向通常為<100>方向。（）7.抗氧化涂層可完全阻止葉片高溫氧化。（）8.樅樹型榫頭承載能力強于燕尾型。（）9.低周疲勞由溫度循環(huán)引起。（）10.單晶葉片鑄造不需要籽晶引導。（）五、簡答題（共4題，每題5分）1.簡述渦輪葉片氣冷技術的原因及主要冷卻方式。2.單晶葉片與定向凝固葉片的主要區(qū)別是什么？3.簡述熱障涂層（TBC）的組成及各部分作用。4.渦輪葉片常見失效形式有哪些？舉例說明一種的失效機理。六、討論題（共2題，每題5分）1.從材料、工藝、結構設計三方面，分析提高渦輪葉片高溫使用壽命的措施。2.單晶葉片鑄造過程中可能遇到的主要問題及解決措施是什么？---答案部分一、填空題答案1.鎳基2.氣3.晶界4.YSZ5.樅樹6.軸向7.鎳8.振動9.籽晶10.溫度二、單項選擇題答案1.A2.A3.B4.C5.D6.B7.A8.D9.C10.A三、多項選擇題答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABD5.AB6.ABCD7.AB8.ABCD9.BCD10.ABCD四、判斷題答案1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.√10.×五、簡答題答案1.原因：渦輪葉片工作在1500℃以上高溫，遠超材料熔點，需氣冷降溫。主要方式：①氣膜冷卻（表面小孔出冷氣隔離燃氣）；②沖擊冷卻（冷氣沖擊內壁強化換熱）；③對流冷卻（內部通道流動換熱）；④發(fā)汗冷卻（多孔材料滲出冷氣）。結合使用可將葉片溫度降至材料允許范圍。2.①晶界：單晶無晶界，定向凝固有軸向晶界；②性能：單晶抗蠕變、疲勞壽命高5-10倍；③工藝：單晶需籽晶控制晶向，定向凝固需穩(wěn)定溫度梯度；④成本：單晶成本更高，多用于高壓渦輪。3.組成：陶瓷層（YSZ）+粘結層（鎳基鋁化物）。作用：陶瓷層隔熱（降100-200℃）；粘結層連接陶瓷與基體，抗氧化腐蝕，緩解熱應力（陶瓷與基體熱膨脹差異大）。4.失效形式：蠕變斷裂、低周疲勞、高溫氧化、熱腐蝕。舉例（蠕變斷裂）：高溫恒定應力下，葉片緩慢塑性變形，晶界滑移→孔洞→裂紋擴展斷裂，是高溫長時工作的主要失效形式。六、討論題答案1.材料：采用單晶鎳基合金（添加Re、Ru提高高溫強度）；工藝：涂熱障涂層，定向/單晶鑄造控制晶向，精密加工提高表面質量；結構：優(yōu)化冷卻通道（氣膜+沖擊+對流結合），設計樅樹型榫頭提高承載能力，加裝阻尼器抑制振動疲勞。三者結合降低葉片溫度、提高抗失效能力