GH4169组件与1Cr18Ni9Ti连接工艺的研究

GH4169是一种时效强化镍基合金,在650℃以下具有屈服强度高、塑性好的特点,有较高的耐腐蚀和抗氧化性能,适宜于高性能航空发动机部件的使用.本文对GH4169组件与1Cr18Ni9Ti真空钎焊工艺进行了研究,通过对H4169焊接性分析,确定了钎料的成分及钎焊工艺参数.实验结果表明,选用的镍基钎料具有好的润湿性、流动性和填充性,钎缝完整、无空洞、裂纹等缺陷,接头强度及抗氧化性能满足发动机部件在600℃以下的工作环境的要求.     

表面镀镍对Ag基钎料钎焊YG6X与GH4169的影响

针对AgCuNiMn系钎料在GH4169合金表面的流动性能较弱的问题,在YG6X/AgCuNiMn/GH4169钎焊体系中,通过对比钎料在有无镍镀层的GH4169表面的润湿形貌及最终润湿角的大小,分析了GH4169表面镀镍对钎料在GH4169表面润湿性能的影响;并借助SEM对有镍镀层钎缝组织进行分析,结合接头拉伸性能试验揭示了镀镍层对接头微观组织与力学性能的影响。研究结果表明,在GH4169表面镀镍能显著提高钎料在合金表面的润湿铺展性能,镀镍后AgCuNiMn钎料在合金表面润湿角最小可达4°;在钎料与高温合金界面处存在约20μm的镍层反应区,该反应区在提高钎料润湿性能的同时一定程度上阻碍了高温合金母材中Fe、Cr与Nb等元素向钎缝区域扩散,从而降低了接头的拉伸强度,平均抗拉强度为631.6 MPa。     

GH4169零件钎焊后性能恢复工艺研究

钎焊降低了GH4169材料的性能。对GH4169零件钎焊并时效后,进行不同温度的固溶处理+时效处理,对金相组织进行分析,观察热处理后试样的δ相和γ″相分布。选取组织最优的试样进行力学性能检测,确定了改善GH4169材料钎焊后性能的最优工艺参数。     

钎焊温度对GH4169/1Cr18Ni9Ti接头组织和性能影响研究

采用BNi82CrSiB镍基钎料真空钎焊GH4169/1Cr18Ni9Ti母材,通过光学显微镜、能谱仪、显微硬度计、拉伸试验机等研究了钎焊温度对钎缝的显微组织、显微硬度、力学性能的影响。结果表明:在1 060~1 100℃范围内,接头的钎缝主要由镍基固溶体组成,钎缝中未出现金属间化合物相,钎焊温度的变化对接头的钎缝组织无明显影响。断口分析结果表明:接头断裂均为韧性断裂,断裂区域均处于靠近1Cr18Ni9Ti母材的扩散区中。     

GH3536蜂窝钎焊界面组织与性能北大核心

针对GH3536高温合金开展研究,以提供一种用于小芯格且薄壁的高温合金蜂窝的高强度钎焊工艺。采用芯格内切圆直径为0.8 mm、蜂窝壁厚为0.05 mm的GH3536蜂窝,使用BNi2粘带钎料,优化了钎料用量、分析了不同钎料用量对应钎焊蜂窝界面组织形貌,并测试了GH3536蜂窝元件的拉伸性能、压缩性能及弯曲强度,评价GH3536蜂窝元件的基础力学性能。结果表明,所获得蜂窝结构焊合率达到99.5%;钎焊蜂窝界面晶粒细小、组织均匀、无钎缝溶蚀;GH3536蜂窝元件具有优异强韧性、平面抗拉强度达到50 MPa。     

IC10与GH3039高温合金的真空钎焊

采用Co50NiCrWB钴基钎料及Rene’95高温合金粉末对IC10与GH3039高温合金进行了真空钎焊及大间隙钎焊。试验结果表明,采用Co50NiCrWB钎料及Rene’95高温合金粉末在1180℃／30min规范下钎焊IC10与GH3039高温合金,可获得致密完整的IC10／GH3039钎焊接头及大间隙钎焊接头,接头在900℃下的拉伸性能和持久性能均超过GH3039母材水平,拉伸和持久试验时,断裂都发生在GH3039母材中。     

某型机低压涡轮外环钎焊技术

针对某航空发动机低压涡轮外环的组合结构钎焊,主要研究了采用Ni-Co基新钎料的钎焊性能及钎焊工艺。试验结果表明:该钎料对GH4648,GH3030等材料有良好的润湿、铺展性能;通过试验确定的该零件的钎焊工艺及参数可满足某型机低压涡轮外环等零件钎焊要求。     

高压涡轮导向叶片组件真空钎焊

根据某航空发动机高压涡轮导向叶片组件的材料及使用条件,采用Co-Ni-Cr钎料对叶片材料DZ40M和GH605开展了钎料性能试验、钎焊接头性能试验、钎焊热循环对DZ40M合金高温性能的影响试验,并根据前期基础试验结果对高压涡轮导向叶片真空钎焊工艺进行了跟踪研究。试验结果表明,Co-Ni-Cr钎料对DZ40M合金和GH605合金具有良好的钎焊性能,钎焊接头的高温性能满足使用叶片组件使用要求,所确定的高压导向叶片组件的钎焊工艺路线能够满足组件的钎焊生产,钎焊质量稳定并且合格交付。     

AgCuMnNi钎料元素含量对钎焊接头组织及性能的影响

设计了3种成分的AgCuMnNi钎料。3种钎料固液相线温度均处于750～792℃，钎料铸态组织主要由富Ag相与富Cu相组成。随着钎料中Ag含量的增加与Ni,Mn含量的减少，钎料铸态组织中富Ag相占比逐渐增加。在860℃，保温10 min工艺条件下，采用3种钎料真空钎焊YG6X/GH4169, Ag-3(AgCuNi4Mn8)钎料的钎焊接头平均抗拉强度为432.8 MPa，高于Ag-1(AgCuNi11.5Mn21.5)和Ag-2(AgCuNi4Mn11.5)钎料的钎焊接头平均抗拉强度。Ag-3钎料的钎焊接头微观组织中富Cu相与富Ag相分布均匀，而Ag-1与Ag-2中由于Mn含量较多，钎焊过程中生成了高Mn氧化区域，弱化了接头的力学性能。     

K465合金及K465与GH3039异种合金的钎焊

本文进行了B-Ni55NbCoWCrAlSiMoTi(C)-S钎料工艺性能、真空钎焊工艺参数、K465+K465和K465+GH3039钎焊接头组织及力学性能、母材经钎焊热循环后力学性能的研究,确定了钎焊工艺.研究结果表明:一定的工艺条件下,B-Ni55NbCoWCrAlSiMoTi (C)-S钎料对K465和GH30...     

Ti-Zr-Cu-Ni-Fe-Co-Mo钎料合金钎焊γ-TiAl/GH536接头的显微组织与剪切强度（英文）

采用Ti-Zr-Cu-Ni-Fe-Co-Mo作为钎料,在钎焊温度1090～1170℃、钎焊时间0～20 min的工艺参数下,实现γ-TiAl和GH536合金的钎焊连接,利用SEM、EDS、XRD和万能试验机研究钎焊温度和钎焊时间对钎焊接头显微组织和剪切强度的影响。结果表明:不同工艺参数下获得的γ-TiAl/GH536钎焊接头均包括4个界面反应层。随着钎焊温度的升高和钎焊时间的延长,钎缝宽度和钎焊接头的平均抗剪强度均是先增大后减小。钎焊温度1150℃、钎焊时间10 min时获得的钎焊接头的剪切强度最大,达262 MPa。Al_3NiTi_2和TiNi_3脆性金属间化合物是产生裂纹和降低接头强度的主控因素,Al_3NiTi_2脆性金属间化合物几乎占据整个呈典型解理断裂特征的剪切断口表面。     

对一种组合式钎料的试验分析

针对一种以固定牌号使用的俄罗斯组合式钎料ВПР11-40H进行了试验分析，结果表明，该钎料表现出不同于一般钎料的熔化特性，对不锈钢及高温合金薄壁件具有较弱的溶蚀作用，适用于不等间隙、较大间隙钎缝以及薄壁零件的钎焊，对采用该钎料钎焊GH3044和GH3039接头的性能测试结果表明，接头具有满意的室温和高温性能。     

国产耐热合金钎料与进口钎料的性能比较

目前钎焊耐热合金类材料时,大多数企业采用进口BNi-2钎料,这不仅成本较高,有时由于供货不及时而延误工期。针对飞机发动机部件用材料GH1035的钎焊,分别使用国产BNi-2和进口BNi-2两种成分的钎料进行对比分析,以润湿性能和接头强度作为主要评定指标,结果表明：两种钎料在GH1035母材上的润湿铺展面积相近,润湿角均为零;接头剪切强度均可达290MPa,但国产钎料的焊缝硬度稍高。因此,在适当的钎焊工艺条件下,国产BNi-2钎料可以较好地代替进口BNi-2钎料。     

镍基高温合金GH4099钎焊连接研究现状

镍基高温合金是航空航天领域的重要材料,广泛应用于发动机涡轮叶片、燃烧室等部件,其连接结构是影响整体性能的关键部位。钎焊是制造镍基高温合金零部件最常用的连接工艺,在此介绍了镍基高温合金GH4099的钎焊连接现状,从常用钎料、钎焊接头界面和力学性能等方面展开阐述,并对GH4099合金的未来钎焊连接研究方向和发展趋势进行了展望。     

GH4169和1Cr18Ni9Ti真空钎焊接头组织和力学性能

采用厚50μm的BNi82Cr Si B钎料,在1060℃/20min、1000℃/60min规范下对GH4169和1Cr18Ni9Ti异种金属进行真空钎焊试验。利用扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析仪(EDS)观察和分析接头的界面组织;采用Instron1186型万能试验机测试接头的室温剪切强度,并对接头进行水压强度试验。研究表明,间隙60μm的钎焊接头钎缝致密完整,钎缝主要由镍基的固溶体组成。接头在水压20 MPa、保压10 min的情况下,钎缝无渗漏;接头常温剪切强度318 MPa,断口分析结果表明接头的断裂有韧性断裂的特征。     

装配间隙对GH4169/1Cr18Ni9Ti钎焊接头组织和性能影响研究

研究了装配间隙对GH4169/1 Cr18Ni9Ti异种金属钎焊接头的界面组织和力学性能的影响。研究结果表明:在20~60μm间隙范围内,伴随着间隙的变化,钎缝组织和抗剪强度并没有明显变化,钎缝由镍基的固溶体组成;装配间隙超出60μm进一步增大后,对应钎缝中将产生金属间化合物,导致其抗剪强度明显下降。当间隙为60μm时,钎焊接头断裂在钎缝扩散区,为韧性断裂;从1Cr18Ni9Ti到GH4169显微硬度呈现不断升高的趋势来看,扩散区的硬度高于临近母材区。     

硬质合金与高温合金钎焊界面组织与极端工况下的力学性能

随着现代工业的急速发展,常规硬质合金与钢钎焊工具逐渐难以满足复杂极端工作环境的需求,针对此问题,研究了不同钎焊温度(860℃~950℃)对AgCuNiMn钎料真空钎焊YG6X硬质合金与GH4169高温合金钎焊接头微观组织的影响,测试了860℃~950℃焊接温度下试样在常温与理论工作温度227℃下的抗拉强度,并测试了860℃焊接温度下试样的深低温(-238℃)抗拉强度。钎缝微观组织主要由Ag基固溶体与Cu基固溶体组成,随着钎焊温度的升高,钎缝中心区Cu基固溶体的数量逐渐减少,钎缝间隙逐渐变窄,两侧界面处Cu基固溶体反应层逐渐变厚,一定程度上提高了钎料与母材的界面结合强度,但同时也使得钎缝处残余应力增加。钎缝在常温下的抗拉强度呈现先升高后降低的趋势,在890℃~950℃焊接温度区间,227℃的拉伸试验温度对接头抗拉强度基本没有影响,在钎焊温度为890℃时,平均拉伸强度达到最高值为715.3 MPa。在860℃焊接温度下,接头的平均抗拉强度表现为-238℃拉伸强度(474.8 MPa)>常温拉伸强度(430.2 MPa)>227℃拉伸强度(278 MPa),深低温环境下接头的抗拉强度相较于常温下提高了约10%;由于860℃焊接温度相对较低,钎料与母材溶解与扩散程度较低,导致钎料在227℃下发生软化,抗拉强度急剧下降。     

三联冶炼GH4169合金研究进展EI北大核心CSCD

三联冶炼技术的突破促进了我国GH4169合金盘锻件全流程制备技术的优化。本文综述了GH4169合金的化学成分、三联冶炼技术、开坯技术、锻造技术、残余应力控制、质量控制体系等方面的研究进展。三联冶炼技术的突破提高了GH4169合金的纯净度,降低了冶金缺陷概率;镦拔+径锻联合开坯提高了GH4169合金棒材组织均匀性和成材率;残余应力控制技术降低了GH4169合金盘件加工和服役过程中的变形量。此外,本文讨论了GH4169合金在超高强度、超大尺寸、高耐蚀性能和抗氢脆等研究中存在的难题,并对未来工作方向进行了展望。     

石墨自润滑钎焊CBN砂轮磨削镍基高温合金温度的试验研究

利用石墨自润滑钎焊CBN砂轮和陶瓷CBN砂轮进行了高温合金GH4169磨削对比试验,采用夹丝半人工热电偶方法测量工件表面磨削温度,并运用扫描电镜、能谱仪对砂轮表面磨粒的微观形貌及元素分布情况进行分析。结果表明:在相同磨削条件下,多层自润滑钎焊CBN砂轮磨削GH4169高温合金的磨削温度比陶瓷结合剂CBN砂轮低100℃左右;砂轮表层的磨粒表面形成一层石墨薄膜,有助于减小摩擦,从而降低磨削温度。     

发动机双层篦齿封严环结构钎焊技术

针对双层篦齿封严环钎焊加工技术难点,选择使用B-Cu36Ni Mn钎料钎焊零件,改进工艺措施,并在此基础上进行钎焊工艺和钎焊夹具的研究,同时开展工艺验证及生产应用。结果表明:B-Cu36Ni Mn钎料在真空充氩环境中对B19白铜和GH4648合金(镀镍)具有良好的钎焊性能;采用确定的钎焊工艺参数并借助夹具钎焊的双层篦齿封严环符合设计图样和工艺技术条件的要求。