dd98镍基单晶高温合金的tlp连接

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要镍基单晶高温合金是先进燃气涡轮发动机最主要的叶片材料之一。对于复杂冷却结构叶片，单凭铸造技术很难实现，其制造过程涉及到材料的连接。但是，高温合金的可焊性差，限制了熔焊技术的使用。瞬态液相连接技术成为了连接高温合金的一种新工艺。本文围绕DD98镍基单晶高温合金的ⅡJ连接开展了以下研究工作：制备了具有[001]取向的DD98单晶高温合金，该合金铸态组织为丫，T钔3'／丫4共晶。根据镍基单晶高温合金DD98的成分特点利用超声气体雾化法制备的新型Ni．Cr-Co．W-B粉状钎料，这种钎料呈规则的球形，由T

2、固溶体和M2386组成。采用热轧工艺将粉末钎料加工成具有良好柔韧性又有一定强度的柔性布。这种钎料的化学成分均匀，熔化温度适当，适于作为中间层合金钎料。利用Ni．Cr-Co．W-B钎料对DD98单晶合金进行TLP连接，研究了TLP连接过程中接头的组织和成分变化。连接接头由价姐成的等温凝固区，由骨架状硼化物和网状硼化物组成残余共晶区和中间层合金／基体金属界面扩散区三部分组成。随着连接温度升高和连接时间的延长，残余共晶宽度逐渐变窄，等温凝固区逐渐扩大；随着连接过程中施加压力的增大，接头区宽度逐渐变窄，完全等温凝固时间逐渐减少。由于

3、连接过程中B的扩散，在连接扩散区析出了大量的针状相、颗粒相以及羽状相，这些析出相随着保温时间的延长逐渐消失。等温凝固过程中，由于溶质的分配不均匀，导致接头上下凝固界面出现凝固不对称现象。设计了Ni．Cr-Co．W-B钎料TLP连接DD98单晶合金的工艺，并制定了合理的热处理工艺。热处理后获得了与母材组织、成分相近的接头。室温和高温下的拉伸实验结果表明，ⅡJ连接的拉伸强度与基体金属几乎相同，断裂主要发生在母材。TIJ连接接头的室温断口与拉伸轴基本垂直；高温拉伸断口呈解理断裂，断口由一个或多个相互平行的011)面组成。关键词：瞬

4、态液相(TLP)连接；Ni—Cr-Co．W-B钎料；DD98单晶高温合金；微观组织；拉伸性能沈阳理工大学硕士学位论文AbstractNickel-basesinglecrystalsuperatloyisoneofthemostimportantmaterialsofadvancedturbinesvanes．butitisdifficulttoobtaintheturbinevanes诵thverycomplexcoolingstructurebycasting．ItisnecessarytOdevelopanewjoin

5、ingtechniqueduringtheproductionofthesinglecrystalturbinevanes．Transientliquidphasebondinghasevolvedintoanattractivealternatejoiningtechniqueforthesuperalloyduetoitstechnologicalandeconomicadvantages．ThispaperhasfocusedonthetransientliquidphaseCⅡ四bondingofDD98nickel

6、-basesinglecrystalsuperalloywithNi-Cr-Co-WoBinterlayeralloy,thatincludesasfo[10ws：DD98nickel—basesinglecrystalsuperalloywith【001】orientationwasprepared，whosecastmicrostmctureconsistedof7,74and7／74eutectic．AbondinterlayeralloycompositionWasdesignedaccordingtotheDD98

7、compositioncharacteristics．Ni—Cr-Co-W-BpowderasallinterlayeralloyWaspreparedbygasatomization,whichconsistsofTandM2386phase，andthentheNi·Cr-Co·W-BflexiblealloyclothwithnecessarystrengthWasobtainedthroughathermalrollingtechnology．Thisinterlayeralloyishomogeneousandth

8、eirmeltingtemperatureissuitableastheinterlayeralloys．‘ThemicrostmctureandcompositionalcharacteristicsoftheⅡJbondjointofDD98usingNi—Cr-Co·W-Bpowde