预置中间层的IN738LC镍基合金电子束焊接头组织及性能研究

发布时间：2024-11-03 12:15

　　IN738LC合金是一种沉淀强化镍基高温合金,具有优异的高温强度及耐热腐蚀性,被广泛应用于航空发动机的热端部件。由于IN738LC合金焊态接头无法直接应用于热端部件,需要对其进行焊后热处理,但在焊后热处理过程中,接头极易产生应变时效裂纹。本文研究了IN738LC合金焊后热处理应变时效裂纹的形成机制,采用预置中间层的方式对其进行控制,同时对接头组织、力学性能进行了研究分析。通过对IN738LC合金直接焊发现,焊缝由汉字形貌或棒状的MC碳化物、纳米级的γ'-Ni₃（Al,Ti）相、γ-γ'共晶组织组成,焊缝显微硬度较高,塑性较差。热影响区的γ'相受焊接热循环的影响发生不同程度的溶解,焊接冷却后焊缝及热影响区处于高应力状态。对接头进行焊后固溶处理,焊缝晶界附近析出极细小的γ'相,形成时效收缩应力,并导致焊缝晶内二次强化,焊接残余应力与时效收缩应力叠加作用于焊缝晶界,导致焊缝开裂,并沿横向扩展,晶界附近形成的脆性氧化物加速了裂纹的扩展。基于对IN738LC合金接头焊接残余应力及焊后热处理组织的分析,本文提出预置低Al+Ti含量镍基合金中间层的焊缝应变时效裂纹控制方法。当预置...

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

的成因。通过优化工艺参数、添加中间层等方式改善接头组织，得到完整无裂纹的电子束焊接接头，并保证接头力学性能，为大尺寸结构件的焊接及其他高Al、Ti含量镍基合金的焊接提供理论支撑和技术指导。1.2IN738LC合金焊接难点Al元素和Ti元素是镍基高温合金中最主要的沉淀强化元素。随着....

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-3-的溶解，导致接头微观组织的不均匀性，由于合金屈服强度较高，焊接热循环还会引发接头较高的焊接残余应力和应变，导致接头力学性能的不均匀性，因此有必要对接头进行焊后热处理。一般地，沉淀强化镍基合金熔焊接头的焊后热处理包括固溶处理和时效处理[15][1....

。虽然IN738合金线性摩擦焊接头产生晶间液化现象，但没有发现液化裂纹。这是由于线性摩擦焊顶锻阶段施加的压力抑制了拉伸应力的产生，因此液膜未发生开裂，从而抑制了热影响区液化裂纹的形成。此外，他们还对焊接性极差的CMSX-486单晶镍基高温合金进行了线性摩擦焊研究[21]，同样得到....

在邻近结合面的母材区域观察到富含Cr的沉淀物。整个接头未发现裂纹等缺陷。综上所述，固相焊可以通过施加压力、选用合适的中间层及焊接工艺参数实现接头等温凝固，从而避免焊接裂纹的产生。1.3.2钎焊Ojo等[10]采用DF3和Nicrobraz150两种钎料对IN738合金进行钎焊，研....

本文编号：4011257