杨啊涛，李应平，何磊，徐鹏，李海松，郭雄

（1.东方电气集团东方汽轮机有限公司，四川 德阳，618000；2.长寿命高温材料国家重点实验室，四川 德阳，618000）

0 引言

熔模铸造能实现高精度无余量精密铸造，在燃气轮机透平高温叶片的精确成形中具有举足轻重的作用[1-3]。高温合金成分复杂，通常含有十多种元素，这些元素在合金中起的作用不同，对合金组织的影响也各有差异。Mar M247合金是一种典型的镍基高温合金，由于其良好的高温力学性能和抗热腐蚀性能，被广泛应用于燃气轮机透平高温叶片[4-7]。叶片组织的优劣决定叶片性能的优劣，优良的叶片性能是机组安全运行的必要条件，因此对叶片组织的检测也是一项关键的检验项目。

本文以某燃机透平实心动叶片为研究对象，采用熔模铸造工艺，其结构包括叶根、叶身及叶顶，在对叶片截面组织检测时，发现叶顶和叶身交接处有异常组织出现，这个部位属于叶片的关键部位，为了找出异常组织出现的原因，解决实际工程问题并提出工艺改进，借助光学显微镜和电子显微镜检测，结合数值模拟对这种异常组织形貌特征、位置分布及产生原因进行了分析。

1 试样制备与方法

通过熔模精密铸造方法成型燃机透平叶片，并对异常组织区域进行解剖制样，取得的切割试样共2件，长40 mm，厚5 mm，解剖部位如图1所示。图中显示的截面1紧贴叶顶截面，是评估异常组织分布大小的重要截面。采用钼酸试剂浸蚀试样3～5 s，并置于光学显微镜下观察异常组织在不同散热工艺下的形貌及分布状态，同时，使用电子显微镜对组织的成分进行扫描分析，以及结合PROCAST软件模拟叶片凝固过程及温度场分布，阐述异常组织的形成原因。……