GH3039激光焊接工艺及接头组织性能研究

【摘要】： 高温合金具有较高的高温强度,在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性。涡轮喷气发动机各种热部件使用的材料中镍基高温合金占有很大比重。作为镍基变形高温合金的一种,GH3039合金在1000℃以下抗氧化性能良好,长期使用组织稳定,还具有良好的冷成形和焊接性能,适宜于制造航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。激光焊接技术具有能量密度高,加热集中,焊缝深宽比大等特点,是焊接镍基高温合金的首选工艺。 本课题采用脉冲激光焊对厚度为1.0mm的GH3039合金板材进行连接,并对部分接头进行固溶处理。通过拉伸、硬度、金相、扫描电镜、能谱等分析手段,对GH3039激光焊接头的力学性能、断口形貌、组织形态进行研究,并与GH3039氩弧焊接头和GH3030激光焊接头的性能进行比较,了解镍基高温合金的焊接性能与组织之间的关系,得到组织细化机理；研究固溶处理对接头性能的影响。 试验结果表明：焊接工艺参数选择适当时,可以获得良好的焊接接头；GH3039激光焊接头在室温和高温时均达到了与母材等强度要求；焊缝组织主要为奥氏体基体,在靠近熔合线区域为呈V形排列的柱状晶,中心区域为细小的奥氏体等轴晶；焊缝组织呈现层状形貌,但没有发现明显偏析和对接头组织性能的显著影响；经过固溶处理后,焊缝组织晶粒变大,焊缝区和母材区弥散分布着大量的颗粒状析出物。