GH3128镍基高温合金介绍
GH3128合金是以M、Mo为主要固溶元素的镍基高温合金,该合金在室温下具有良好的焊接性能,850℃以上具有较高的强度、较好的抗氧化性能和组织稳定性.该合金主要应用于950℃环境中长期工作的燃烧室火焰筒、加力燃烧室壳体、调节片及其它高温零部件.GH3128合金是航空发动机零部件稳定器普遍使用的制造材料。
GH3128高温合金化学成分
GH3128合金激光焊接头组织与性能
(1)GH3128合金激光焊和TIG焊焊焊缝区的组织成分一致,均为奥氏体γ+脆性碳化物,但TIG 焊焊缝区的组织晶粒粗大,且分布于枝晶间和晶界处的碳化物尺寸较大,而激光焊焊缝区的晶粒和碳化物的尺寸较小.
(2)GH3128合金激光焊接头室温平均抗拉强度为783MPa,断裂于焊缝区接头高温平均抗拉强度为83MPa,断裂于母材区;接头的室温轴向低周疲劳试验平均应力循环次数为9.8×10°次,断裂于母材区.与TIG焊相比,激光焊接头室温抗拉强度低12%,高温拉伸性能相近,室温轴向低周疲劳应力循环次数高4.5倍.
(3)GH3128合金激光焊接头室温抗拉强度低和室温低周疲劳性能高,主要是焊接过程Mo,W等元素烧损和脆性碳化物尺寸小的影响,但上述影响对高温抗拉强度无明显影响.
GH3128合金热处理对接头组织及力学性能的影响
1)经过不同次数的1h均匀升温至900℃、1000s的900℃保温和炉冷至室温的高温真空热处理的GH3128搭接接头,同无热处理接头相比,其室温与高温拉伸性能分别提升了35%和20%。同时接头蠕变性能大幅提高,其中5次热处理循环的接头最大蠕变应变由无热处理试样的1.08%下降为0.12%。
2)接头组织分析表明,热处理后的接头晶粒变大,晶粒内枝晶组织逐渐消熔,在5次热处理后,接头晶粒呈现为粗大的等轴晶粒,枝晶组织完全消熔。随着热处理次数的增加,接头蠕变性能呈下降趋势,其中5次热处理循环的接头最大蠕变应变由1次热处理试样的0.05%上升为0.12%。
3)不同次数的热处理后搭接接头结合面无显微裂纹产生。接头室温及高温拉伸断口均呈现出“抛物线”状韧窝,开口方向是同拉伸力方向一致,呈韧性断裂特征。