关洪魏,李 文,刘纪德

(1.沈阳理工大学 材料科学与工程学院,沈阳 110159;2.中国科学院金属研究所,沈阳 110016)

工艺参数对一种镍基单晶高温合金TLP接头组织的影响

关洪魏1,2,李 文1,刘纪德2

(1.沈阳理工大学 材料科学与工程学院,沈阳 110159;2.中国科学院金属研究所,沈阳 110016)

研究了用Ni-Cr-B中间层合金在不同连接温度和连接时间条件下TLP连接一种镍基单晶高温合金,观察其接头组织变化。TLP接头分为三个典型的区域:接头中心的共晶区、位于共晶区两侧的等温凝固区和位于基体中的扩散影响区。接头中心形成Cr2B+γ和Ni3B+γ两种共晶;等温凝固区为γ 镍基固溶体;在扩散区上形成M3B2析出相。随连接温度的升高或连接时间的延长均有助于共晶区硼化物析出相的分解和扩散,促进等温凝固界面由接头两侧向接头中心生长,促使扩散影响区的析出相继续长大并向基体内扩散。

TLP连接;Ni-Cr-B中间层合金;镍基单晶高温合金;微观组织

镍基单晶高温合金以其具有的优良的高温性能而广泛应用于航空发动机和燃气轮机叶片的制造上[1-3]。镍基单晶高温合金焊接性能差,因此常规的熔焊技术已经不适用[4],连接这类合金通常使用钎焊技术,从而避免了熔焊裂纹的问题,但钎焊接头并不具有高温机械性能和高温物理性能。七十年代Dullvall等人第一次开始采用瞬间液相连接(Transient liquid phase bonding,TLP连接)方法对单晶高温合金进行连接[5]。此后,针对这一连接方法人们进行了的研究[6-7]。

TLP技术是连接单晶高温合金的有效手段之一,但真正影响等温凝固过程的因素尚不明确。……