镍基单晶高温合金凝固组织特征的研究进展

镍基单晶高温合金的凝固组织对其最终的高温力学性能有着重要的影响,由于制造工艺条件限制,单晶高温合金的制备和加工中总会出现杂晶,保持单晶结构的完整性对提高单晶合金的冶金质量和降低维护成本具有重要意义.综述了镍基单晶高温合金在铸造、焊接、表面熔凝工艺条件下的凝固组织特征的研究现状,分析了工艺条件、工艺参数等对凝固组织和性能的影响,并展望了杂晶缺陷的控制、实现单晶叶片连接区的单晶化.     

电子束焊热作用对DD407单晶熔凝区裂纹形成的影响

使用电子束焊对DD407单晶高温合金进行焊接,采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了熔凝区裂纹形态及分布特征,采用EDS测定了试样枝晶干与枝晶间区域的化学成分,计算了元素的偏析比并分析了裂纹形成原因。结果表明：在电子束热作用下,DD407单晶熔凝区中主要产生纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、晶间裂纹,当其它工艺参数不变时,熔凝区凝固裂纹含量随着电子束流的增大而先增大后减小;DD407单晶在焊接凝固过程中,杂晶区合金元素偏析严重,导致低熔点共晶组织聚集并形成低熔点液态薄膜,在凝固收缩拉应力作用下,使得杂晶区常形成凝固裂纹。     

纳秒激光直写表面辅助下紫铜的激光焊成形及接头组织和性能

针对紫铜激光焊高反射率问题,提出了一种纳秒激光直写表面辅助下紫铜激光焊方法.利用纳秒激光对紫铜待焊区表面进行激光直写,产生覆盖有纳米颗粒的周期微结构,提高吸收率从而实现激光焊.阐述了纳秒激光直写表面降反作用机理,研究了焊接工艺参数对焊缝成形的影响,对焊接接头的组织和力学性能进行了分析.结果表明,纳秒激光直写表面能够有效降低紫铜对激光的反射率;随着焊接激光功率增加,焊缝成形由宽而浅变为窄而深;焊缝区结晶以铜晶粒为晶核呈柱状晶生长,且柱状晶尾部呈弯曲状指向焊接方向,并非指向中截面生长,树枝状束粗细均匀;通过线扫描发现表面纳秒激光直写处理对紫铜焊缝冶金行为几乎没有影响,仅在距离焊缝表面53μm范围内存在少量O元素,而焊缝内部几乎没有氧等异质引入,均为紫铜的单相固溶体;接头的抗拉强度为母材的81.4%,焊缝中心硬度为65.8 HV0.1,断口表现为延性断裂,焊缝保持一定塑性.