MGH956合金TLP连接机理及接头组织分析

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1、第!"卷#第$期焊接学报89:;!"##+9;$!%%&年’月()*+,*-(./+,/0(12-1.+*3245.+6.+,(.(7(./+<=>?##!%%&!"#$%&合金’()连接机理及接头组织分析张#胜，#侯金保，#郭德伦，#张#蕾###########（北京航空制造工程研究所，北京#@%%%!&）摘#要：A61B"’合金是采用机械合金化方法制造的氧化物弥散强化高温合金，具有高温力学性能好、高温抗氧化和抗腐蚀性能好的综合优势。自行研制了中间层合金C-9@进行A61B"’合金过渡液相（(4D）扩散连接试验，分析了接头组织、成分和连接工艺的关系，确定了A61B"’

2、合金(4D扩散连接机理。同时，对A61B"’合金焊接接头中产生的夹渣缺陷进行了深入的分析。结果表明：在连接温度@!&%E、保温FG条件下，可以获得焊接缺陷少、完整连续的焊接接头。关键词：高温合金；钴基中间层；过渡液相连接；显微组织中图分类号：(6&"H##文献标识码：*##文章编号：%!"$I$’%J（!%%&）%$I&$I%"张#胜%#序##言由于母材高温强度高，连接界面处塑性流变困难而难于焊接。而钎焊方法由于抑制了母材高温强度的现代国防科学技术推动航空发动机朝高推重比充分发挥也具有局限性。过渡液相（(PS>NL?>Q4LTU方向发展，提高发动机的工作温度和减轻重量是

3、提=LMDGSN?，简称(4D）扩散连接结合了钎焊和扩散焊高推重比的有效方法。为满足这一要求，必须在航两种方法的优点：加热温度低、连接压力小、母材溶［!］空发动机的设计、制造方面不断采用新材料和新结解少，非常适合/5,合金的连接。构。A61B"’合金是采用机械合金化方法制造的氧化物弥散强化（/KLM?5LNO?PNL9>,QP?>RQG?>?M简称@#试验材料/5,）高温合金，具有高温力学性能好、高温抗氧化和抗腐蚀性能好的综合优势，因此特别适合于航空试验材料为A61B"’合金，采用机械合金化方发动机要求耐高温、抗腐蚀、抗氧化、抗热疲劳的使法制造，基体成分为0?I-PI*

4、:固溶体，弥散分布［@］用工况。有第二相强化粒子V!/$，其化学成分如表@所示。/5,合金原则上不能采用熔焊方法连接，这是由于所用合金没有进行最后的再结晶处理，因此合因为/5,合金不处于冶金平衡状态。熔焊时的熔金只是由层状压延晶粒组成，没有形成粗大的盘状化过程破坏了这种不平衡状态，使原来人为加入金晶组织。属基体的一些熔点高、密度又较金属轻的氧化物质试验用的中间层为自行研制的钴基中间层点与液体金属发生分离，并聚集成渣，残留在焊缝中C-9@，钴基中间层主要含有-9、+L、-P、3、*:、W、,L或上浮集中到焊缝表面，这就从根本上破坏了材料等元素，其中-9为中间层基体成分，W

5、、,L主要是作原先的组成和性能，特别是耐高温的性能。扩散焊为降低熔点元素加入。表*+!"#$%&合金的化学成分（质量分数，,）’-./0*+120345-/5637684946:6;!"#$%&8<70=-//6>0?-P*:(LV!/$-余量@F;"X!@;"$;H"X";H"%;!%X%;’%%;$%X%;H%"%;@%!#试样制备和(4D连接工艺试验将A61B"’合金板材经线切割制成@"YYZ$%YYZ@;!YY尺寸的试样，加金属清洗剂后进行超收稿日期：!%%$I%’I$%声波清洗。试验前试样焊接表面用’%%号水磨砂纸基金项目：武器装备预研基金（"@&@F%&%!

6、%1C""%$）打磨并用丙酮擦拭干净。将粉末状中间层加水基粘"!!焊"接"学"报第#$卷结剂，调成膏状，均匀平铺于待焊表面。为给焊接试间层中降低熔点元素E、

7、。程继续进行，固A液界面不断向焊缝中央推进，多余的溶质元素在固A液界面前沿富集，当富集达到一定/",-.连接接头组织和成分分析程度时，便生成化合物相。等温凝固结束后继续延长保温时间，焊缝中合金元素扩散更加充分，焊缝中对采用012)中间层、保温不同时间的3%45$6央的化合物数量不断减少。保温=H后，焊缝基体合金,-.扩散连接接头试样，利用789:.4;,#***相是IJ基固溶体组织，成分与母材基本一致。表#型光学显微镜和7<3(=!*扫描电子显微镜进行观为不同保温时间下焊缝基体成分能谱分析结果。察，焊缝基体和化合物相成分利用>:9,:%8