● 摘要
航空发动机热端部件由于所处工作环境非常恶劣，导致故障频发，一直是发动机研制的难点所在，特别是发动机涡轮叶片，不仅承受自身离心力、气动力、热应力等机械载荷的作用，而且同时承受燃气环境带来的高温氧化、热腐蚀、烧蚀等损伤因素的影响。涡轮叶片实际工作中同时受到环境损伤和机械损伤的作用，两种损伤同时作用、相互影响，很难说清其损伤机理。
论文主要研究氧化损伤对DZ125合金高温循环疲劳行为的影响，采取以下手段：一是开展了氧化损伤—疲劳试验。涡轮叶片所产生损伤必然是氧化损伤和机械损伤共同作用相互影响导致的，在疲劳试验前进行预氧化损伤能够排除其他因素，更凸显出氧化对疲劳性能的影响。二是为模拟涡轮叶片所处的燃气环境，设计搭建了燃烧试验平台，能够在真实的燃气环境下进行预氧化损伤研究。
首先，开展了DZ125合金高温氧化试验，研究了温度、时间对氧化损伤的影响，发现氧化损伤随着温度升高、时间增加而更加严重，同时表明了机械载荷对氧化损伤有影响。通过氧化试验研究，初步对氧化损伤规律形成了清晰的认识。然后在氧化损伤研究的基础上进行了预氧化—疲劳试验。发现如下规律：（1）与大气环境相比，燃气环境影响元素扩散速率，进而影响到氧化损伤程度，导致燃气环境下预氧化—疲劳试样的寿命高于大气环境下预氧化—疲劳试样的寿命；（2）预氧化损伤时间越长、温度越高，氧化损伤程度越严重，预氧化—疲劳试样寿命就越短；（3）涂层对氧化损伤有明显的防护作用，能有效提高预氧化—疲劳试样的寿命。
基于Chaboche疲劳损伤理论建立的含氧化损伤的试样疲劳寿命模型，在模型中将氧化损伤作为疲劳初始损伤量，并根据氧化损伤动力学模型，建立起初始损伤量和预氧化损伤时间的关系，所建立的含氧化损伤试样的疲劳寿命模型能够很好预测实验结果。