电子束热作用对DD407单晶熔凝区裂纹形成的影响

发布时间：2018-03-26 22:34

  本文选题：单晶高温合金　切入点：裂纹　出处：《稀有金属材料与工程》2017年07期

【摘要】：使用电子束对DD407单晶高温合金进行焊接,采用光学显微镜和扫描电镜观察分析了熔凝区裂纹形态及分布特征,采用EDS测定了试样枝晶干与枝晶间区域的化学成分,计算了元素的偏析比并分析了裂纹形成原因。结果表明:在电子束热作用下,DD407单晶熔凝区中主要产生纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹、晶间裂纹,当其它工艺参数不变时,熔凝区凝固裂纹含量随着电子束流的增大先增大后减小;DD407单晶在焊接凝固过程中,杂晶区合金元素偏析严重,导致低熔点共晶组织聚集并形成低熔点液态薄膜,在凝固收缩拉应力作用下,使得杂晶区常形成凝固裂纹。
[Abstract]:DD407 single crystal superalloy was welded by electron beam. The morphology and distribution of cracks in the melting zone were observed and analyzed by optical microscope and scanning electron microscope. The chemical composition of dendritic stem and interdendritic region was determined by EDS. The segregation ratio of elements is calculated and the reason of crack formation is analyzed. The results show that longitudinal crack, transverse crack, arc pit crack and intergranular crack are mainly produced in the melting zone of single crystal Dd407 under the action of electron beam heat. The solidification crack content in the melting zone increases first with the increase of electron beam current and then decreases with the increase of electron beam current. During the welding solidification process, the segregation of alloying elements in the heterocrystalline zone is serious, which leads to the aggregation of eutectic structure at low melting point and the formation of low melting point liquid film. Solidification cracks are often formed in the heterocrystalline region under the action of solidification shrinkage and tensile stress.
【作者单位】： 南昌航空大学;哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51365044) 先进焊接与连接国家重点实验室开放课题(AWJ-M13-09)
【分类号】：TG132.3;TG456.3

【参考文献】

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5 胡壮麒,刘丽荣,金涛,孙晓峰;镍基单晶高温合金的发展[J];航空发动机;2005年03期

【共引文献】

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5 ;Fabrication of directional solidification components of nickel-base superalloys by laser metal forming[J];Journal of University of Science and Technology Beijing(English Edition);2004年02期

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