DD6單晶高溫合金TLP焊接頭組織與性能研究.pdf

1、國產(chǎn)第二代鎳基單晶高溫合金DD6，具有高溫綜合力學(xué)性能好、抗腐蝕抗氧化能力強(qiáng)、組織穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片用先進(jìn)材料。過渡液相擴(kuò)散焊(TLP)融合了熔化焊的冶金結(jié)合特性和釬焊工藝的工藝便捷特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)DD6單晶合金焊接的有效方法。本文自行設(shè)計(jì)了DD6單晶高溫合金TLP焊用中間層合金成分，采用急冷快速凝固裝置制備出厚40μm～60μm的中間層合金箔，并用之進(jìn)行了DD6合金的TLP焊接，研究了接頭組織及性能，分析了合金元素在焊接

2、過程中的擴(kuò)散行為，計(jì)算了焊縫金屬的等溫凝固時(shí)間。研究結(jié)果表明:
　　急冷快速凝固中間層合金組織均勻細(xì)小，主要由Ni固溶體和金屬間化合物Ni3B、CrB、CoB相組成。Ni-4Cr-8Co-7W-3.2B中間層的熔化溫度區(qū)間為1074℃～1094℃，Ni-4Cr-8Co-3.5W-3.2B中間層的熔化溫度區(qū)間為1041℃～1086℃。
　　在焊接溫度T=1200℃，保溫時(shí)間t=8h，焊接壓力P=0.3MPa條件下，獲得了與母材

3、結(jié)合良好、組織致密的擴(kuò)散連接接頭。接頭由焊縫區(qū)、擴(kuò)散區(qū)、基體區(qū)三個(gè)不同的組織區(qū)域構(gòu)成。焊縫區(qū)由γ固溶體和γ'沉淀相構(gòu)成，無共晶組織，γ'相細(xì)小且均勻分布;擴(kuò)散區(qū)由γ固溶體、γ'相及少量針狀和塊狀兩種不同形態(tài)的富鎢硼化物沉淀相組成;基體區(qū)組織與母材組織一致。
　　接頭中W、Ta、Ni、Co、Cr、Al等合金元素分布均勻，在焊接過程中合金元素在母材與焊縫間地互擴(kuò)散較為充分。隨著中間層中鎢元素含量的減少，硼元素?cái)U(kuò)散能力增強(qiáng)，擴(kuò)散區(qū)富鎢硼