Ni基高温合金结合线伸入的研究

高温舍金在电阻焊过程中,结合线伸入是一种常见的缺陷.结合线伸入减小了熔核的实际有效直径,容易产生应力集中,在焊件承受动栽荷时,有可能发展成为裂纹,引起接头的破坏,严重影响了焊接质量.因此,弄清结合线伸入形成的原因对预防其形成十分必要.本文以Nj基高温合金GH163的电阻缝焊为例.通过大量试验,分析了结合线伸入与表面清理方式、焊接参数和高温合金塑性之间的关系,找出了结合线伸入的形成原因,为解决高温合金电阻缝焊过程中结合线伸入的问题提供了理论依据.     

电阻焊接头的结合线伸入研究

文中系统分析了GH163高温合金电阻缝焊的结合线伸入对接头力学性能的影响.结果表明:焊接工艺对结合线伸人具有较大影响,结合线伸入程度随着电极压力、焊接电流和通电时间的增加而增加,随着焊接速度的增加而减小；结合线附近的显微硬度可达394.4 HV,高于母材及熔核的显微硬度,说明氧化物夹杂物是形成结合线伸入的主要原因；GH...     

TiAl合金与GH3039高温合金的摩擦焊接

对TiAl合金与GH3039高温合金异种材料进行了摩擦焊接工艺试验. 基于接头的拉伸性能，初步优化了焊接工艺参数. 采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对焊接接头组织、焊合区成分变化及接头连接机理进行了分析. 结果表明，TiAl合金与GH3039高温合金两种异种材料摩擦焊接具有可行性，在摩擦焊接过程中热力耦合的作用下，GH3039侧热力影响区塑性变形较大，TiAl合金侧热力影响区变形较小；TiAl合金与GH3039高温合金摩擦焊接连接界面两侧的合金元素发生了扩散，形成了复杂的层状金属间化合物组织结构；断于TiAl合金母材的焊接接头断口属于典型的脆性断口.     

GH3536合金薄板电阻缝焊组织及性能的研究

GH3536高温合金具有优良的抗氧化性和高温服役性能,广泛应用于航空发动机、燃气轮机热端零部件,其中火焰筒、内涵喷管等薄壁筒体零件常采用电阻缝焊连接。研究了1.2 mm厚GH3536薄板电阻缝焊工艺,分析了慢速焊接和快速焊接焊缝微观组织和力学性能。结果表明采用焊接电流6.9 kA,电极压力11.5 kN,焊接速度24 cm/min和焊接电流8.4 kA,电极压力14 kN,焊接速度36 cm/min的工艺参数都可以获得优质焊接接头。焊接接头由母材、焊核区和热影响区组成,热影响区为焊缝薄弱区域。     

GH4169线性摩擦焊接头的焊合率与弯曲强度

论述了高温合金GH4169线性摩擦焊的试验过程。分析了弯曲强度、断裂挠度与焊合率之间的关系及接头的金相组织。结果表明,GH4169线性摩擦焊接头的弯曲强度与焊合率成正比线性关系,断口为韧性断口;断裂强度受摩擦时间的影响较大。     

GH4169高温合金惯性摩擦焊接头晶粒分布特征

GH4169镍基高温合金的显微硬度、组织和性能对热加工工艺很敏感,工艺控制不当,将会产生粗晶、混晶现象,影响持久缺口敏感性、冲击韧性等性能。试验发现在GH4169高温合金惯性摩擦焊管接头中,沿轴向焊合区附近具有超细晶一细晶的晶粒分布特征。根据GH4169合金动态再结晶的特点,结合惯性磨擦焊过程的特有热变形条件,本文对上述现象进行了分析,研究结果表明,GH4169合金惯性摩擦焊接过程中温度、应变、应变速率是造成焊接区细晶和超细晶组织的根本原因。GH4169合金惯性摩擦焊接头焊合区中热变形金属的动态再结晶过程进行的相当剧烈充分,其晶粒组织呈细小均匀的等轴晶特征,尽管存在着晶粒组织的不均匀性,但未发现粗晶和混晶现象。     

GH783/GH4169环件异种金属焊接热-力过程的有限元分析

针对低膨胀高温合金GH783与普通GH4169合金的环件异种金属氩弧焊,建立了热-力过程有限元数值分析模型.通过模拟揭示了GH783/GH4169异种金属焊接过程的应力-应变演变特点,预测了环件焊后的残余应力和变形分布.结果表明,合金的线膨胀系数差异造成了焊接应力-应变的非对称分布,线膨胀系数大的GH4169侧的焊接应变、应力以及最终的焊接变形均大于低膨胀GH783合金侧.模拟预测的环件轴向收缩量与实测结果吻合.     

GH4413镍基高温合金液相扩散焊接头 微观组织及性能研究

以BNi-2作为填充合金材料使用液相扩散焊对GH4413合金进行了连接,研究了在焊接温度为1 030℃和1 080℃,保温时间分别为30 min和60 min等不同焊接参数下GH4413镍基高温合金的接头微观组织、成分分布和显微硬度。扫描电镜(SEM)以及能谱分析结果表明,当焊接温度为1 080℃,保温时间为60 min时,钎缝组织中形成了性能良好的固溶体,并且随着焊接温度的升高和保温时间的增加,钎缝的宽度增加,钎料元素向母材中的扩散深度逐渐增加,在母材近缝区形成了金属间化合物。     

GH2132合金环缝结构件裂纹敏感性研究

针对轴承座底盘与螺柱TIG焊环缝结构,对不同硼含量的GH2132合金进行焊接工艺试验,检测焊接接头表面及横截面裂纹,结合接头显微组织形貌及XRD残余应力测试结果分析裂纹形成机理。结果表明,GH2132合金底盘与螺柱TIG焊接头具有焊接裂纹敏感性,裂纹出现在熔合线附近的粗晶区,沿晶界向母材扩展,为液化裂纹。焊接接头裂纹敏感性随焊接热输入的增大而增大,合金中硼元素含量对液化裂纹敏感性有较大影响,含硼高的合金裂纹敏感性高于含硼低的合金。焊接接头裂纹的分布与该构件结构特征密切相关。由于轴承座底盘有一个中心孔且螺柱靠近中心孔的边缘,焊接时螺柱外侧焊缝受到的拘束应力大于其内侧焊缝,裂纹多出现在螺柱环形焊缝的外侧。     

GH3044/GH2747异种高温合金真空电子束焊接头组织和性能

针对GH3044与GH2747异种高温合金进行了电子束焊焊接,利用外观检测、射线检测、金相分析、拉伸性能等测试方法对GH3044与GH2747异种高温合金焊缝形貌、组织和性能等进行了分析。试验结果表明:采用真空电子束焊焊接GH3044与GH2747异种高温合金具有很强的优势,真空电子束焊试验件焊缝的强度均高于母材的强度,焊缝区域的显微硬度明显高于GH2747母材的显微硬度,焊缝经X射线、着色探伤等均满足航标Ⅰ级接头要求。