朱冬妹 梁滨 王斌 胡晓勇 王瑞 沈华 马建强

摘要：对Nb521铌合金进行了电子束焊工艺试验研究，优化了工艺参数，分析了焊缝表面成形及焊接接头组织、常温和高温力学性能。结果表明：Nb521具有良好的电子束焊接性能，焊缝常温拉伸强度、屈服强度均能达到母材的95%以上，延伸率达到母材的86.7%，在1 600 ℃以下焊缝性能良好。

关键词：Nb521铌合金;电子束焊接;拉伸强度

中图分类号：TG456.3      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）04-0090-05

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.04.18

0    前言

5BMV 合金在苏联应用于双元液体火箭发动机推力室身部的制造，在硅化钼高温抗氧化涂层的保护下推力室的工作温度可达到1 550 ℃左右，大幅减少了用于冷却燃烧室的推进剂流量，有利于提高发动机的性能[1-5]。我国研制的Nb521铌钨合金（Nb-5W-2Mo-1Zr）与5BMV 合金相似。

文中针对Nb521材料电子束焊接工艺参数以及不同温度下焊缝的力学性能进行工艺试验摸索，获得材料的焊接工艺性评价，为材料的工程化应用积累数据。

1 试验方案

1.1 试验材料

Nb521 铌钨合金板材、棒材为再结晶状态，化学成分如表1所示。

1.2 焊前工艺准备

为保证焊缝质量，更有效地消除待焊处的油污及其残余金属屑，通常采用酸洗和机械打磨的方法对零件进行焊前处理，并用无水乙醇或丙酮擦拭干净。

2 试验方法及结果

2.1 电子束焊接试验方案及结果

为了避免Nb521合金电子束焊接中产生裂纹、气孔，采取以下措施：加强焊前清理，通过对电子束束流、加速电压、焊接速度、聚焦电流及工作距离等参数的优化匹配来减小焊接过程中的热输入，控制焊缝形状，减少应力集中，从而实现细化焊缝组织、减小焊接应力的目的，最终消除气孔、裂纹倾向。……