MGH956合金TIG焊原位合金化对其组织性能的影响

采用TIG焊对氧化物弥散强化(ODS)高温合金MGH956进行原位合金化焊接.在相同的焊接条件下,填加两种不同的填充材料:与母材化学成分相似的基体填充材料,以及在基体填充材料基础上加入了合金元素Al和Fe2O3的Al-Fe2O3填充材料.通过对比分析两组试样在焊接过程中发生的原位合金化反应机理,及其对焊缝微观组织和力学性能的影响,研究原位合金化反应对ODS合金TIG焊接头组织与性能的影响.结果表明:在填充材料中加入Al和Fe2O3合金元素时,焊缝处的气孔数量明显减少,气孔尺寸也较为减小;焊缝中原位生成了新的增强相颗粒Al2O3、TiC以及YAlO3,同时,基体中的纳米级增强相Al-Y复合氧化物团聚倾向降低.力学性能试验结果表明,填加Al-Fe2O3填充材料时焊缝显微硬度值明显提高,接头抗拉强度达到了578 MPa,为母材强度的80.3%.     

ODS合金TIG原位合金化焊接机理和接头性能

采用TIG焊对ODS合金MGH956进行原位合金化焊接,C、Y₂O₃和其他合金粉末被填充到焊缝金属中以生成复合化合物或颗粒,分析了在TIG焊接过程中C和Y₂O₃原位合金化的机制和行为。在TIG焊原位反应过程中,YAlO₃、TiC和SiO₂等颗粒在焊缝金属中生成,这些尺寸为50-100纳米和0.1-1微米的颗粒均匀分布在焊接金属基体上。使用含有适量C和Y₂O₃的填充材料进行焊接,C和Y₂O₃不仅细化了晶粒,还提高了接头的显微硬度和抗拉强度,从而改善了焊接接头的性能。     

C对MGH956合金TIG原位合金化焊接的影响

对MGH956合金添加自制填充粉末进行TIG原位合金化焊接,分析了TIG焊接过程中C的原位合金化机制和行为。结果表明:在TIG焊原位反应的过程中,C对N的分压作用降低了N在焊接熔池中的溶解度,从而消除了氮气孔;同时焊接熔池中的C与Ti通过相关机制生成了50~100nm的TiC颗粒,并均匀分布在焊缝中。因此当填充材料中含有适量的C进行焊接时,不仅可以细化晶粒,同时能够显著提高焊缝的力学性能,从而改善焊接接头的综合性能。