K417G合金粉末冶金修复接头组织与力学性能分析

针对低压涡轮导向叶片材料K417G合金开展粉末冶金修复技术研究,分析测试钎焊接头组织与高温拉伸性能和高温持久性能. 结果表明,K417G合金可以采用粉末冶金钎焊技术进行裂纹修复,钎焊接头主要由镍基固溶体和少量块状骨架状的富Cr,W的硼化物组成,钎焊接头成形良好,焊料润湿铺展充分,冶金组织为致密等轴晶. K417G合金粉末冶金钎焊修复接头900 ℃高温抗拉强度达到母材同等强度的75%;接头900 ℃高温持久性能在焊缝占比100%的条件下,达到母材的70%;焊缝占比50%的接头900 ℃高温持久性能与母材相当.     

TiAl/Ti_2AlNb放电等离子扩散接头的组织性能研究

采用放电等离子扩散连接方法,对TiAl/Ti_2Al Nb合金进行了扩散连接,分析了焊接接头的显微组织和物相组成,并检测了焊接接头的拉伸强度和显微硬度。结果表明,放电等离子扩散焊可实现TiAl合金和Ti_2AlNb合金的无缺陷连接。焊接过程中Ti_2AlNb母材侧发生了O/α_2向B_2相转变,Ti_2AlNb热影响区由部分相变区、过渡区和完全相变区组成,TiAl母材侧显微形貌无明显变化,但有少量的α_2转变为α相;界面处组织由等轴的TiAl晶粒、(α+α_2)相和少Nb的B_2相构成;界面处显微硬度值最高;接头室温拉伸强度可达300 MPa。     

工艺参数对Ti2AINb基合金钎焊组织影响

研究了不同钎焊工艺对Ti2AlNb合金的接头组织和力学性能的影响.选取Ti-Cu-Zr-Ni粉末钎料,在不同的钎焊温度和保温时间钎焊,采用光学金相显微镜、扫描电镜、能谱对接头的组织研究.试验结果表明,接头组织与母材组织相差较大,中间有双相脆性中间层组织产生.Nb,zr是钎缝成分均匀化的扩散主控元素.延长钎焊时间及结合焊...     

DD32单晶高温合金过渡液相扩散连接

为了提高DD32单晶高温合金过渡液相(TLP)扩散焊接头的力学性能,采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)研究接头微观组织,TLP扩散焊过程中基体组织的变化,以及持久过程中基体组织的变化。结果表明,接头由连接区和基体区所组成,未发现明显的扩散区特征。连接区由等温凝固区和残余液相区组成。TLP扩散焊过程对基体组织有重要影响,接头需进行焊后热处理。此外,在持久过程中基体内产生了N型筏。控制TLP扩散焊接头内晶界的形成,可以有效提高接头力学性能。     

MGH956合金TLP连接机理及接头组织分析

MGH956合金是采用机械合金化方法制造的氧化物弥散强化高温合金，具有高温力学性能好、高温抗氧化和抗腐蚀性能好的综合优势。自行研制了中间层合金KCol进行MGH956合金过渡液相(TLP)扩散连接试验，分析了接头组织、成分和连接工艺的关系，确定了MGH956合金TLP扩散连接机理。同时，对MGH956合金焊接接头中产生的夹渣缺陷进行了深入的分析。结果表明：在连接温度1240℃、保温8h条件下，可以获得焊接缺陷少、完整连续的焊接接头。     

置氢质量分数0．4％Ti600合金扩散连接

进行了置氢质量分数0.4%的新型高温钛合金Ti600的真空扩散连接及接头力学性能测试,利用光学金相(OM)、扫描电镜(SEM)分析手段研究了连接工艺参数对界面孔洞弥合的影响以及拉伸断口特点.结果表明:氢元素能够显著提高扩散连接界面孔洞弥合率;随着连接温度的升高、连接时间的延长以及连接压力的增大,界面孔洞逐渐减少;当连接温度T=875℃,保温时间t=60min,焊接压力P=5MPa时,实现置氢Ti600的良好扩散结合,界面扩散孔洞消失;接头室温拉伸强度达1013MPa,为等条件下母材强度的96%,断口呈明显韧窝形貌.     

镍基单晶合金TLP焊接件破坏特性研究

为研究镍基单晶合金的高温焊接性能,通过三点弯曲试验和扫描电镜对单晶体焊接件和单晶体试件在高温下的破坏机理进行了研究,并从晶体滑移理论出发,采用有限元方法对两种不同试样在相同载荷下的Mises应力分布和最大分切应力进行了数值分析.研究结果表明:对于采用TLP焊接连接的单晶焊接件,试样的破坏形式主要表现为脆性断裂,试样的抗弯强度明显低于单晶体试样;对于焊接连接的单晶体结构,由于焊缝处材料性质的差异,在焊缝附近出现明显的应力不连续性,对晶体界面附近的最大分切应力产生明显影响,引起界面附近分切应力分布梯度的显著增加,使试样的破坏特性发生改变,引起试样的脆性破坏,降低了试样的抗弯曲强度.     

Microstructure－properties relationship of transient liquid phase diffusion bonded a third generation single crystal superalloy joint

Microstructure of transient liquid phase( TLP) diffusion bonded a third generation single crystal superalloy joint was investigated using scanning electron microscopy( SEM),and mechanical properties test of joint was carried out,for obtaining relationship between microstructure and mechanical properties of joint. The results showed that the joint contained bonding zone and base metal. The diffusion zone was obviously observed. When it was not finished for isothermal solidification process,the bonding zone would contain isothermal solidification zone and rapid solidification zone. Metallographic examination revealed that isothermal solidification zone was consisted of γ and γ' phase. Rapid solidification zone was consisted of two different structures,which were ternary eutectic of borides,γ and γ' phase developing at the edge of joint,binary eutectic of γ and γ' phase appearing in the portion of joint. When it was not enough for homogenization process under the condition of finishing isothermal solidification process,the bonding zone would contain isothermal solidification zone and borides at the interface. Under the conditions of relatively high welding temperature and long welding time,average tensile strength of joint was equivalent to that of parent material.     

单晶高温合金的过渡液相扩散焊

为了探明单晶过渡液相(TLP)扩散焊接头组织与性能的关系,采用扫描电镜(SEM)研究接头微观组织,并进行力学性能测试. 结果表明,接头由连接区和基体区所组成. 当等温凝固过程未完成时,连接区由等温凝固区和快速凝固区组成,而等温凝固区主要由γ和γ'相组成,快速凝固区主要是由共晶组织组成. 当等温凝固完成而固态均匀化过程不充分时,连接区由等温凝固区和分布在接头中心的硼化物相组成. 采用低温等温凝固,高温固态均匀化的焊接工艺可以获得高性能的接头.     

钛合金蜂窝夹层结构钎焊界面的价电子结构分析

对TC1钛合金蜂窝夹层结构试件的钎焊界面组织进行观察、分析确定界面生成相的晶体结构,采用EET理论中BLD方法和平均原子模型,计算分析了钎焊界面价电子结构.从原子间结合力的角度分析了钛合金蜂窝夹层结构钎焊界面的价电子结构,探讨了界面结构与力学性能的本质关系.钎焊过程中界面处生成了六方晶体结构TiNi₃(Cu,Zr)化合物和体心立方结构Ti(Ni,Zr,Cu)相.从原子间成键角度,最大共价电子数和晶格电子数分别反映了晶体的强度和塑性.TiNi₃(Cu,Zr)化合物和Ti(Ni,Zr,Cu)相的最大共价电子数分别为0.055 8和0.303 7,晶格电子分别为0.993 5和1.392 8,而界面处基体的最大共价电子数和晶格电子数分别为0.305 9和1.397 3.因此,与TiNi₃(Cu,Zr)化合物相比,Ti(Ni,Zr,Cu)和钛固溶体晶胞不仅具有较高的强度,还具有相对良好的塑性,而TiNi₃(Cu,Zr)化合物相的存在和连续分布不利于钎焊界面的强度和塑性.