一种镍基定向高温合金电弧增材接头的组织性能研究
2021-08-06李晓光刘纪德
沈阳理工大学学报 2021年2期
关键词:焊缝
李晓光,刘纪德,张 罡
(1.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 技术中心,沈阳110034;2.中国科学院金属研究所 高温结构材料研究部,沈阳 110016;3.沈阳理工大学 材料科学与工程学院,沈阳 110159)
镍基定向凝固高温合金具有优异的高温强度和抗氧化腐蚀性能,广泛用于制造航空发动机和地面燃气轮机热端部件。这些热端零部件的工作环境非常苛刻,通常要在复杂的温度、应力状态和高温腐蚀性气体中长期工作,零件尖端等部位很容易产生裂纹、磨损和烧蚀等缺陷,严重影响零件的正常使用,必须及时更换和维修。而更换新的零件往往带来更大的成本投入,因此国内外都非常重视发展高温合金零件的修复技术[1-4]。为提高合金的高温强度,镍基定向高温合金通常含有较高含量的Al和Ti等元素,这些元素往往导致定向合金具有较高的焊接裂纹形成倾向性。目前通常采用钎焊和扩散焊的方法进行零件的修复[5-7],这两种修复工艺虽然能很好地避免裂纹的产生,但焊缝的高温强度和塑性较低[8-11],不能完全满足定向凝固高温合金零件的焊接修复要求。
为解决定向凝固高温合金零件使用过程中的磨损和裂纹等问题,同时降低使用和修复成本,本文采用新焊材和钨极气体保护焊(Tungsten Insert Gas Welding,TIG)电弧增材制造工艺,对定向凝固高温合金进行焊接修复,以期有效控制增材区的冶金缺陷和再结晶的产生,提高焊接区的抗拉性能,保证焊接质量满足定向凝固高温合金零件使用要求。……
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