K438精铸件氩弧焊补焊工艺研究

铸态高温合金补焊是提高航空发动机成品合格率的重要因素。采用HGH625,KC20WN和HGH3044焊丝对镍基合金K438开展补焊工艺研究。研究发现:焊丝中含有适量的Al,Ti元素可以有效改善焊缝组织,提高焊缝性能,但过多的Al,Ti元素会增大合金热裂纹的倾向性;晶界热裂纹的产生与晶界形成的碳化物有关,碳化物的存在削弱了晶粒之间作用力,一定程度上诱导合金补焊过程中热裂纹的形成。     

高温合金K423A铸件GTAW补焊工艺

通过改变焊接电流、焊接保护气氛等措施,研究K423A典型精铸件的钨极氩弧焊补焊工艺,分析焊缝组织和性能变化规律。结果表明:通过补焊工艺来实现K423A合金背部裂纹的有效抑制是可行的;焊接保护气氛在很大程度上影响焊缝的背部成形,而背部开裂现象主要是由于焊缝的背面氧化引起的;焊件在弧焊过程中通过背部气体保护并进行有效的预热处理,可以有效抑制焊件焊缝的背部开裂;采取适当的焊接电流能够获得接头组织细密的接头,也可以降低焊接过程中热裂纹的倾向性。     

粉末高温合金热处理裂纹形成原因的研究

本文研究了FGH 95合金原颗粒边界(PPB)对淬火裂纹的影响.结果表明,开裂严重的是由于PPB碳化物及在其外表面形成富氧层破坏了合金的连续性,促使沿原颗粒边界断裂.开裂不严重的是由于γ相晶界析出大块γ′相及其周围的贫Al,Ti区形成氧化层,促使沿γ相晶界断裂.淬火裂纹形成的主要原因是氧的污染和淬火冷却速度选择不当。     

K438铸造高温合金表面热浸镀铝涂层的抗氧化性能

针对K438镍基高温合金在高温条件下抗氧化性能不足的问题,采用热浸镀铝技术在其表面制备了铝化物涂层。经1000 ℃、1 h真空扩散退火处理后,对高温合金的热浸镀铝涂层开展了1000 ℃、250次的高温循环氧化试验,并采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等分析测试手段,对高温氧化后涂层截面组织进行了研究。结果表明,试验合金在1000 ℃、40次循环氧化后氧化增量曲线便开始下降,高温抗氧化性能较差,经1000 ℃、250次循环氧化后,形成了Al₂O₃、TiO₂、Cr₂O₃、NiO和尖晶石NiCr₂O₄、NiAl₂O₄等氧化产物。而热浸镀铝涂层经1000 ℃、40次循环氧化后,氧化增量变化较小,且经250次循环氧化后,氧化产物中未发现Cr₂O₃的存在,其高温抗氧化性能均较基体明显提高,其中热浸镀90 s的涂层高温抗氧化性能更好。     

IC6合金铸造裂纹补焊工艺研究

采用大间隙钎焊法对Ｎｉ３Ａｌ基合金ＩＣ６的铸造裂纹进行了补焊，补焊的ＩＣ６合金大间隙钎焊接头持久强度达母材的８０％以上，补焊的ＩＣ６合金导向叶片已通过地面和空中试车。     

中间层对K465高温合金电子束焊接裂纹敏感性及接头性能的影响

通过调节焊接热输入和添加中间层合金等方法研究高Al、Ti含量的K465铸造高温合金的电子束焊接裂纹敏感性.结果表明,减小焊接热输入和添加低Al、Ti含量的中间层能够改善合金的热裂纹倾向;焊缝及热影响区沿晶界析出的碳化物等低熔点液体薄膜受应力作用是产生热裂纹的主要原因.含Fe的中间层重新合金化焊缝金属,改善了焊缝组织的塑...     

精铸工艺对K438合金组织及高温力学性能的影响

采用圆柱/锥形试样和空壳/填砂两种浇注方式,对比研究不同冷速作用下K438合金凝固组织及沉淀相的形成规律,并结合断口形貌分析探讨精铸工艺对合金高温力学性能的影响。结果表明,成形试样由于凝固冷速较高易形成明显的柱状晶组织,同时凝固时间的缩短降低了合金液的补缩能力,导致铸件内部组织不致密。锥形试样截面厚大,凝固冷速及晶粒生长速度下降,有利于形成等轴粗晶组织,相应的980℃×150MPa高温持久时间长达45h以上,材料伸长率显著提高。空壳造型可以加快铸件冷却,促进细小均匀γ′沉淀相的析出,改善填砂造型缓冷条件下所形成的粗大柱状晶及不规则沉淀相形貌,有利于提高合金在650℃时高温抗拉强度及塑性变形行为。     

铸造高温合金弯头的补焊

铸造高温合金ZG4Cr28Ni48WSi2弯头,主要用于乙烯裂解装置,其铸态组织为单相奥氏体,工作温度达780～850℃,热强性和热稳定性要求高。弯头两端管口50mm长范围要求100％X射线探伤,检查中发现部分弯头管口处有气孔、缩孔、裂纹等缺陷,需补焊修复。 1 清除缺陷 (1)采用风动砂轮机清除缺陷,清除深度应小于壁厚2/3,如果清除深度超过2/3,但仍有缺陷时,应停止清除,先进行补焊,然后     

激光增材修复K465高温合金裂纹控制研究

采用激光增材技术修复了损坏的K465镍基高温合金航空发动机涡轮叶片,研究了激光增材修复K465高温合金的裂纹特征,分析了开裂机理,并采取有效措施实现了裂纹控制。结果表明:激光增材修复K465合金的裂纹产生于热影响区,并沿晶界扩展到修复区中,为液化裂纹;热影响区晶界上的连续液膜来源于晶界上大尺寸γ′相的液化,且晶界液化过程中有γ-γ′共晶出现;利用Ansys软件进行应力场模拟的结果显示,基材及熔池之间存在较大热应力;通过同步预热基材,并采用优化的激光工艺参数,实现了K465高温合金单道多层结构的无裂纹激光增材修复。     

主蒸汽管与主汽门焊接接头裂纹补焊

金竹山电厂5号机组左侧电动主汽门(材质为ZG15Cr1MoV)与主蒸汽管(F12钢,材质为X20CrMoV121)的焊接接头在运行中发现裂纹,经打磨后观察到沿焊接接头周的上侧有一条长约300mm,穿透长度约140mm的裂纹,被迫停机抢修.     

热轧态镍基高温合金电子束焊接接头裂纹容限

对GH4169合金电子束焊接接头进行了裂纹尖端张开位移(CTOD)试验分析,试验温度为20℃和650℃,评价GH4169合金接头的抗断裂性能.在CTOD试验的基础上,开展GH4169合金电子束焊接接头裂纹容限评定.试验结果表明,不论是在常温下(20℃)还是在高温下(650℃),母材的CTOD值高于其焊缝值,即母材的抗断裂能力优于焊缝值,并且焊缝的CTOD值较低,易发生脆性断裂.裂纹容限的计算结果表明,在同一应力水平下,母材的裂纹容限比焊缝值高,但母材与焊缝的裂纹容限差值随着应力水平的升高而减小.     

燃机高温燃气部件裂纹的补焊工艺

针对由瑞士ＡＢＢ公司制造的燃气－蒸汽联合循环发电机组的燃气轮机高温燃气部件在运行过程中出现的裂纹,分析了裂纹形成的原因,根据不同性质的裂纹,制定合理的补焊工艺,实践证明是可行的,避免了发电机组出现重大事故,提高了高温燃气部件的使用寿命,有显著的经济效益。     

燃机高温燃气部分裂纹的补焊工艺

针对由瑞士ＡＢＢ公司制造的燃气－蒸汽联合循环发电机组的燃气轮机高温燃气部件在运行过程中出现的裂纹,分析了裂纹形成的原因,根据不同性质的裂纹,制定合理的补焊工艺,实践证明是可行的,避免了发电机组出重大事故,提高了高温燃气部件的使用寿命,有显著的经济效益。     

热处理对K445高温合金组织及硬度的影响

研究了热处理对K445高温合金组织及硬度的影响。结果表明，K445合金在保证不出现初溶的情况下，随固溶温度的提高，合金硬度提高；γ＇相及晶界上的二次碳化物溶解的越充分，γ＋γ＇共晶的固溶程度越高，固溶效果越好；时效时间对γ＇相的数量、形貌和分布有明显的影响，时效时间不足，γ＇相析出量少，而时效时间过长，会引起γ＇析出相尺寸过大。     

热处理工艺对铸造高温合金K480组织的影响

采用光学显微镜、扫描电镜对K480镍基高温合金的铸态组织和不同固溶、时效处理后的组织进行了观察。研究了不同固溶和时效处理对K480合金组织行为的影响。结果表明,合金经过1130℃亚固溶处理后,组织为大小两种尺寸的γ’相;经过1190、1210和1230℃过固溶处理后空冷,析出均匀的γ’相,并且随着固溶温度的升高,碳化物和共晶的含量逐渐降低。一次时效处理,固溶态γ’相平均尺寸随时效温度升高而增大,合金经1050、1090和1110℃×4 h时效后,γ基体通道中均有更细小的三次γ’相析出,而在之后的二次时效和全时效过程中,这些细小的三次γ’相又重新溶解到基体或周围的大尺寸γ’相中。     

K417G高温合金涡轮叶片真空热处理工艺优化

合金元素在一定的温度及真空度下会产生蒸发,这对零件的真空热处理质量、对真空加热室的污染均有不利影响。通过对材料合金元素蒸汽压的分析,对原有真空热处理工艺方案进行分析,采用分压的方式,可防止合金元素的蒸发,又可获得光亮的表面。     

热等静压温度对K438合金显微组织和高温力学性能的影响

研究了热等静压(HIP)温度对K438合金显微组织和高温力学性能的影响。结果表明,1170℃/150 MPa/4 h和1177℃/150 MPa/4 h热等静压能使K438合金显微疏松闭合。合金标准热处理(ST)后,枝晶杆由大、小两种尺寸的γ'相组成,其中较大的γ'相尺寸约为0.2μm;热等静压后,γ'相尺寸变大,接近0.5μm,未析出较小尺寸的γ'相;HIP+ST后,重新析出大、小两种尺寸的γ'相。力学性能测试结果表明,与标准热处理态相比,加入热等静压后,合金的815℃/420 MPa持久寿命相当,850℃/365 MPa持久寿命和800℃抗拉强度降低,而800℃拉伸伸长率和断面收缩率显著提高,其中,1170℃热等静压状态合金的800℃抗拉强度从902 MPa降到836 MPa,伸长率从6.8%提高到16.6%,提高了144.1%。     

高温合金的热处理工艺

正高温合金的性能与其组织有密切关系,组织是通过热处理工艺调整,包括控制合金的晶粒大小,碳化物形态和分布,金属间化合物(γ′)的大小和分布等。对于变形高温合金来说,热处理尤为重要。热处理一般分为:(1)固溶处理:高温合金成分复杂,在凝固冷却中会析出相关的各种相,固溶就是将这些相尽量溶入基体中,得到过饱和固溶体组织,目的:①获得均匀合适的晶粒尺寸;②为时效沉淀析出强化相作准备;③同时     

高温合金的热处理工艺

正高温合金的性能与其组织有密切关系,组织是通过热处理工艺调整的,包括控制合金的晶粒大小,碳化物形态和分布,以及金属间化合物(γ′)的大小和分布等。对于变形高温合金来说,热处理尤为重要。热处理一般分为:(1)固溶处理:高温合金成分复杂,在凝固冷却中会析出相关的各种相,固溶就是将这些相尽量溶入基     

GH536高温合金焊接接头疲劳裂纹萌生与扩展原位试验研究

采用原位疲劳试验方法,实时观察了GH536焊接接头疲劳裂纹的萌生和扩展行为,从而揭示了GH536焊接接头疲劳裂纹的萌生和扩展机制：疲劳加载过程中,位错沿滑移带在晶界前沿塞积,晶界阻碍位错运动,裂纹沿滑移带开裂,萌生疲劳裂纹;疲劳裂纹扩展初期,受单滑移的交替作用,裂纹呈“Z”字型向前扩展,随后裂纹的扩展逐渐以主应力控制为主,垂直于加载方向、平直向前扩展;GH536合金焊接接头组织中的晶界和碳化物会阻碍疲劳裂纹的扩展。