采用Ni基合金为中间层的TC4钛合金扩散焊接工艺

采用Ni基非晶态合金作为中间层对TC4钛合金进行了不同工艺参数的真空搭接扩散焊试验,通过对接头性能测试及对接头微观组织分析,研究了扩散焊工艺参数对接头性能的影响规律.试验结果表明,焊接温度和保温时间对接头质量有很大的影响.在本试验条件下,TG4钛合金添加Ni基合金为中间层扩散焊的最佳焊接工艺为焊接温度1 020℃、焊接...     

镍基高温合金TLP扩散焊中间层材料研究进展

针对镍基高温合金瞬时液相扩散焊,阐述了中间层材料的选择原则,并分类阐述了直接使用标准镍钎料和以母材成分为基的中间层材料研究现状。指出标准镍钎料的中间层材料受成分和焊接温度的限制,接头质量无法满足热端结构件的使用要求,而以母材成分为基的非晶箔状中间层材料可以得到同母材成分和组织均匀一致的接头,将在镍基高温合金瞬时液相扩散焊中得到更为广泛的应用。     

镍基单晶高温合金TLP扩散焊影响因素研究进展

对中间层合金、焊接工艺参数和母材晶体取向差对镍基单晶合金TLP扩散焊的影响进行了详细讨论。TLP扩散焊中间层成分设计较为成熟的方式是主要合金元素与母材成分相似，并以B为降熔元素；非晶箔带中间层相对于粉状中间层成分均匀且扩散速率快，有利于提高接头性能，是最适用的中间层形式；焊接温度、保温时间、焊接压力及焊后热处理等工艺参数应根据母材和接头性能要求以及加工工序合理选择；待焊试样晶体取向差应尽量减小或消除，避免接头中杂晶降低接头力学性能。     

采用镍基合金为中间层的铁铬铝合金扩散焊研究

采用镍基合金作为中间层,在不同的工艺参数下对铁铬铝合金进行了扩散焊试验。采用金相显微镜观察接头区域的微观组织,并用万能材料试验机测试接头的拉伸性能,研究了扩散焊工艺参数对接头性能的影响规律。试验结果表明,焊接温度和保温时间对接头质量有很大影响,焊接压力仅在低温情况下才能明显提高接头焊接质量。在本试验条件下,铁铬铝合金添加镍基合金为中间层扩散焊的最佳工艺参数为:焊接温度1 020℃,焊接压力0 MPa,保温时间5 min。在最佳工艺条件下,接头焊接质量良好,接头的抗拉强度可达538 MPa,达到母材强度的70%。     

高温合金熔化焊焊接性的研究进展

综述镍基高温合金和钴基高温合金熔化焊的研究现状,并阐述了焊接裂纹形成机理以及焊接工艺和合金成分对其焊接性的影响.镍基高温合金可以通过调整合金成分、析出相和晶界形貌、焊接工艺等来提高其焊接性.与沉淀强化型镍基高温合金相比,固溶强化钴基合金焊接性能良好,展现出良好的界面熔合性和较高的抗裂纹敏感性.新型沉淀强化钴基合金中γ/γ'点阵错配度为正值,推测γ'析出产生的压应力将降低焊接应变时效裂纹敏感性.沉淀强化钴基合金兼具优异的高温力学性能和可焊性,成为最具潜力的高温材料之一.     

TLP焊用非晶态中间层合金的制备及焊接性能

研究了适于16Mn钢TLP焊用非晶态Ni-Si-B中间层合金的成分及相选择,在热力学模拟试验机上对16Mn钢进行了TLP焊接,分析了中间层合金的焊接性能、结合界面组织和接头力学性能.结果表明,非晶态镍基中间层合金在TLP焊16Mn钢的过程中具有良好的润湿性和铺展性.接头填充饱满,组织均匀,界面母材与原始组织相比未有粗化迹象.焊接工艺参数为轴向压力10 MPa、升温速度50℃/s、焊接温度1150℃和保温时间5min条件下,所得接头的弯曲角达90°.Ni基非晶态中间层实现了16Mn钢TLP焊高强度连接.     

GH99合金液相扩散连接界面组织分析

采用自制Ni-Cr-Si-B系列中间层对GH99镍基高温合金进行了液相扩散连接（TLP）,借助扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）等分析手段研究了焊接工艺参数以及中间层成分变化对接头界面组织的影响.结果表明,随着等温时间和焊接温度的增加,析出化合物的数量减少,接头组织更加均匀.接头中化合物的析出主要与降熔组元的扩散有关,中间层中B元素作为降熔组元,其含量的多少直接影响着接头化合物的形成数量;而Si元素由于在母材中的固溶度较高,其化合物在焊接过程中不易析出.     

DD6高温合金TLP焊接接头组织形成规律

采用镍基中间层合金,在真空钼丝炉中对第二代镍基单晶高温合金DD6进行了瞬时液相扩散焊(TLP焊)连接,焊接温度为1200℃、保温时间为12h。用标准热处理制度对其接头进行热处理,分析了热处理工艺对接头组织的影响规律。结果表明,设计的中间层合金熔点在1084~1095℃范围,组织细小均匀,满足DD6单晶的扩散连接需要;TLP焊焊缝组织由γ相和γ′相组成,无片状共晶组织形成;焊缝金属与母材结合良好,经标准热处理后γ′相发生明显的晶粒长大和立方化,并以典型的立方形形貌均匀弥散地分布于基体之中,形成了微观结构理想的扩散连接接头。     

DD3单晶合金TLP扩散焊接头组织及持久性能

采用粉状中间层合金D1P对镍基单晶高温合金DD3进行了TLP扩散焊,并对接头组织与性能进行分析研究.结果表明,D1P粉状中间层合金TLP扩散焊接头的焊缝主要由γ+γ'双相组织、枝状化合物(Mo,W,Cr,Ni)3B2和条状化合物(Cr,Mo)23(C,B)6组成,近缝区中存在块状或针状化合物相(Mo,W,Cr,Ni)3B2.接头中存在明显的组织不均匀现象,对接头性能具有明显的不利影响.接头组织不均匀现象可经过高温长时间保温消除,1 250℃/24 h/空冷扩散焊的接头,并在焊后进行时效处理,其980℃持久强度可达到母材的90%.     

沉淀强化镍基高温合金熔化焊液化裂纹研究进展

沉淀强化镍基高温合金由于具有优异的高温强度和耐热腐蚀性而被广泛应用于航空发动机和工业燃气轮机的热端部件。但是这类合金在焊接过程中具有较高的液化裂纹敏感性,影响部件的使用寿命和性能。系统地阐述了沉淀强化镍基高温合金熔化焊液化裂纹的形成机理,介绍了几种控制液化裂纹的方法,包括增大焊接热输入、焊前预热、焊前热处理和添加中间层,最后指出了今后的主要研究方向。     

异种金属环焊接接头裂纹分析与控制

核级不锈钢与镍基合金异种金属环接头在焊接过程中发生裂纹是主要缺陷。从合金元素、打底焊工艺、焊接热输入、约束状态等方面对异种金属环接头焊接裂纹开展成因分析与控制,通过接头射线检验、金相检验、残余应力分析等手段对接头开展性能评价,有效消除了不锈钢与镍基合金异种金属环接头焊接裂纹,降低了焊接接头的残余应力水平。该研究结果对不锈钢与镍基合金异种金属环接头焊接裂纹的控制具有重要的参考意义和实用价值。     

FeCrAl合金真空扩散焊焊接工艺与性能

采用真空扩散焊接方法对FeCrAl合金薄板进行了搭接焊.研究了扩散焊焊接工艺参数对接头质量的影响.在金相显微镜下对接头微观组织进行了观察,采用INSTRON1185万能拉伸试验机对接头试样的拉伸性能进行了测定.试验结果表明,焊接温度、焊接压力和保温时间对接头质量有很大的影响.FeCrAl合金在不填加中间层的情况下即可获...     

基于非晶态中间层合金的316L不锈钢TLP焊接

研究了瞬时液相扩散焊316L不锈钢用中间层合金的成分和相结构,分析了中间层合金成分及焊接工艺参数对接头组织和性能的影响.结果表明,Ni-Si-B中间层合金具有非晶态结构,在TLP焊接316L不锈钢过程中展现出良好的润湿性和填缝性,接头组织连续性好,基本上无焊接缺陷.焊缝组织为Ni（Fe）固溶体和少量Cr3C2化合物,母...     

IC10合金TLP扩散焊接头拉伸性能研究

TLP扩散焊技术是IC10合金涡轮导向器叶片关键制造工艺之一,TLP扩散焊接头性能直接影响着IC10合金涡轮导向器叶片的使用性能。钎焊工序是继TLP扩散焊工序之后叶片的又一制造工艺,TLP扩散焊对接接头性能及经历了钎焊工序的TLP扩散焊接头性能如何,是文中研究的重点内容。研究发现:IC10合金TLP扩散焊接头性能优良,对接接头横向室温屈服强度R_(p0.2)达到母材相应强度的98%,对接接头纵向室温屈服强度R_(p0.2)达到母材相应强度的89%;IC10合金TLP扩散焊对接接头横向高温抗拉强度达到母材相应强度的99%,对接接头纵向高温抗拉强度达到母材相应强度的98.6%。经历了钎焊循环的TLP扩散焊接头室温和高温拉伸强度均没有明显降低,与TLP扩散焊接头性能相当。     

20钢管高温钎焊与瞬时液相扩散焊接组织与性能

采用镍基钎料BN边和自主研制的铁镍基中间层合金进行了20钢管的焊接试验,以扫描电镜、能量散射X射线和电子探针分析了它们的焊缝组织形貌、成分分布以及焊接性能之间的差异。结果表明,采用镍基钎料BNi2高温钎焊20钢管,接头组织为典型的Ni固溶体钎缝特征,与母材组织存在明显的钎缝界限,接头区成分分布不均匀且有Si脆性相存在,接头无韧性;采用铁镍基中间层瞬时液相扩散焊接20钢管,可获得与母材相似并连续的接头组织,接头成分分布均匀且无Si脆性相生成,接头强度、韧性均达到母材水平,其性能远远高于高温钎焊。     

锆铜与镍基合金扩散钎焊界面微观组织及力学性能

在不锈钢与铜合金的扩散连接工艺研究的基础上,研究了锆铜与镍基高温合金材料的扩散钎焊连接行为,主要研究了焊接接头的微观形貌以及力学性能。结果表明,锆铜和镍基高温合金在焊接温度为880~900℃、焊接时间达到90~120min时,扩散钎焊接头界面结合良好,组织均匀致密,焊接接头的各项力学性能较好,可以实现冶金结合。     

焊后热处理对GH648镍基合金氩弧焊接头组织和性能影响的研究

通过对GH648镍基高温合金板材氩弧焊工艺的试验研究,确定了合理的焊接工艺及工艺参数,探讨了焊后热处理制度对焊接接头组织和性能的影响。结果表明:GH648合金的焊接性良好,采用合适的焊接工艺参数,焊缝内部质量优良;焊接接头经900℃时效热处理,在晶内有大量条状α-Cr相及少量γ′相析出,在800℃温度下进行消除应力热处理,在晶内析出了大量的γ′相,未发现α-Cr相,γ′相和α-Cr相含量的多少显著影响焊接接头的抗拉强度和塑性;采用合理的焊后热处理制度,可获得满意的接头力学性能。     

镍基高温合金焊接接头组织性能及工艺优化

采用不同的焊接工艺参数,对GH4169镍基高温合金薄板进行MIG焊接正交试验。通过金相试验,观察镍基高温合金焊接接头的显微组织,可以划分为焊缝中心等轴晶区、焊缝边缘柱状晶区、热影响区和母材组织。利用室温拉伸和显微硬度试验,测定镍基高温合金焊接接头的抗拉强度、断后伸长率与显微硬度等力学性能,并与母材的力学性能进行比较。使用极差分析法,研究焊接电流、电弧电压与焊接速度对接头力学性能的影响规律,并获得了优化的焊接工艺参数。     

TiAl合金与置氢0.5% TC4钛合金的扩散焊接工艺

对TiAl合金直接扩散焊接和使用置氢0.5%(质量分数) TC4钛合金与TiAl合金的扩散焊接开展了研究，使用了SEM，EDS，XRD和抗剪强度试验等方法分析了焊接接头的组织和性能，研究了焊接温度、连接时间和焊接压力对接头界面及力学性能的影响。结果表明，当工艺参数为1 473 K/60 min/30 MPa时，TiAl合金直接扩散焊接界面孔洞完全消失，接头抗剪强度达到285 MPa；采用置氢0.5% TC4钛合金作为中间层扩散焊接TiAl合金时，当工艺参数为1 123 K/30 min/15 MPa时，扩散焊接界面的孔洞消失，并有一定厚度的反应层生成，接头抗剪强度可达290 MPa，断口界面相组成主要为TiAl，Ti3Al，TiAl2和Ti3Al5等脆性相；相对于TiAl合金直接扩散焊接，采用置氢0.5% TC4合金为中间层扩散焊接TiAl合金能大幅降低TiAl合金扩散焊接工艺参数。     

K418涡轮盘与42CrMo轴异种材料惯性摩擦焊研究

采用惯性轴向摩擦焊技术对镍基K418高温合金与42CrMo调质钢两种异种材料进行了焊接工艺试验,并分析焊接接头的显微组织,测试其力学性能.结果表明,惯性摩擦焊过程中发生摩擦面转移现象,碳原子扩散导致K418侧含有少量非连续网状碳化物,焊接界面两侧硬度均匀过渡,焊接接头抗拉强度均在750 MPa以上,整体抗拉强度高,获得了优良的焊接接头,惯性摩擦焊工艺适合于焊接异种材料.