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常年有常規(guī)尺寸入庫(kù) GH2747是Fe-Ni-Cr基沉淀硬化型變形高溫合金,，在固溶狀態(tài)下使用，長(zhǎng)期工作溫度1100℃-1250℃,，短時(shí)使用溫度可達(dá)1300℃,。合金具有較高的強(qiáng)度,、較好的組織穩(wěn)定性，具有優(yōu)良的抗氧化和耐腐蝕性能,。合金的焊接性良好,，可采用各種工藝進(jìn)行焊接。主要產(chǎn)品有棒材,、板材,、管材、絲材和鍛件等,。 G H2747高溫合金化學(xué)成分：
熱處理制度 熱軋棒材,、鍛制棒材、鍛件：1000-1200℃,，水冷,，保溫時(shí)間根據(jù)材料厚度而定。 密度： 7.78 GH2747高溫合金已用于制作航空,、航天發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室及加力燃燒室內(nèi)高溫抗氧化部件,，也用于制作工業(yè)用各種爐輥、傳動(dòng)裝置,、熱電偶套管等耐熱部件。尤其適用于石化,、核能,、冶金等領(lǐng)域用高溫抗氧化裝置零部件。 GH2747高溫合金的材料成本較同類(lèi)型高溫合金低,。合金在增加鉻元素含量的基礎(chǔ)上,，通過(guò)提高鋁元素的含量以及添加微量稀土元素，至使合金在1000℃-1300℃的抗氧化性能得到較大改善,。 0引言 電子束焊是利用匯聚的高速電子轟擊工件接縫處,，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能從而使金屬熔化的一種焊接方法。由于該焊接方法具有能量密度高,、焊縫和熱影響區(qū)窄,、焊縫深寬比大、焊接變形小,、焊接工藝參數(shù)容易精確控制等優(yōu)點(diǎn),，電子束焊常用于焊接低合金鋼、非鐵金屬,、難熔金屬,、復(fù)合材料、異種材料,、薄板,、厚板等結(jié)構(gòu)件，特別適用于焊接厚件及要求變形很小的焊件、真空中使用器件,、精密微型器件等,，并已廣泛應(yīng)用于航空、航天和電子工業(yè)制造中,。航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的某些構(gòu)件（如高壓渦輪機(jī)閘,、高壓承力環(huán)等）可通過(guò)異種材料組合，使發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),，利用材料線膨脹系數(shù)不同,，從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)性能、增加發(fā)動(dòng)機(jī)推重比,、節(jié)省材料,、延長(zhǎng)使用壽命等目的。 GH3044合金是一種含有較多鎢和鉻元素的固溶強(qiáng)化型鎳基高溫合金,，其具有較高的強(qiáng)度及較好的塑性,，并具有良好的抗氧化性能、沖壓和焊接工藝性能,，在900℃以下具有中等的持久強(qiáng)度和蠕變強(qiáng)度,，冷成形性能和焊接工藝性能良好，主要用于制作航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的主燃燒室,、導(dǎo)向葉片和燃油導(dǎo)管 等零部件,。 GH2747合金是一種含有較多鎳和鉻元素的高溫合金，具有優(yōu)良的高溫抗氧化性能,，適用于使用溫度900~1300℃的材料,，其主要用于航空、航天兵器等領(lǐng)域的發(fā)動(dòng)機(jī)耐熱零部件,。 GH3044與GH2747采用HGH3044焊絲進(jìn)行手工填絲氬弧焊,，焊縫熱影響區(qū)存在晶粒嚴(yán)重長(zhǎng)大現(xiàn)象，如圖1所示,，導(dǎo)致焊縫強(qiáng)度僅能達(dá)到母材強(qiáng)度的70%左右,。
本研究對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)用高溫合金GH3044與GH2747電子束焊后的宏觀形貌、射線檢測(cè),、金相檢查,、組織、拉伸性能和顯微硬度等進(jìn)行分析研究,，為GH3044與GH2747真空電子束焊在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供理論和試驗(yàn)依據(jù),。 1試驗(yàn)及方法 GH3044技術(shù)條件為GJB3165A—2008，材料狀態(tài)為不經(jīng)熱處理,，GH2747技術(shù)條件Q/GYB512- 2011,，材料狀態(tài)為固溶處理,，二者的化學(xué)成分見(jiàn)表1，焊接試驗(yàn)件接頭示意圖如圖2所示,，焊接前進(jìn)行酸洗處理,。
試驗(yàn)采用的真空電子束焊設(shè)備型號(hào)為T(mén)HDW-33KW，最高加速電壓為60kV,，最大焊接電流為50mA,。焊接時(shí)，將試件置于焊接夾具中,，未施加外部約束,，焊接工藝為非穿透焊工藝。采用線切割截取金相試樣,，并在打磨拋光后用10∶1∶10的HCl-HNO3-H2O溶液進(jìn)行腐蝕處理,，用OLYMPUSCX71型金相顯微鏡觀察金相組織，顯微硬度測(cè)試采用HMV-G20ST型的顯微硬度計(jì),，拉伸試驗(yàn)采用WDW-100E型萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī),。 2、 討 論過(guò) 程 2.1接頭顯微組織 GH3044與GH2747異種高溫合金真空電子束焊焊接性能較好,，焊縫焊縫上表面形貌及局部放大圖如圖3與圖4所示,。
由圖3與圖4可以看出，焊縫表面光潔,、焊縫處圓滑過(guò)渡到母材,，不存在表面裂紋、燒傷,、未熔合、塌陷,、凹坑,、縮溝、咬邊缺陷,。焊縫經(jīng)100%表面著色探傷和X射線探傷,，未發(fā)現(xiàn)裂紋及氣孔等缺陷，焊縫達(dá)到航空標(biāo)準(zhǔn)HB7608-1998 Ⅰ 中級(jí)接頭標(biāo)準(zhǔn),。 由圖4a可以看出,，GH2747合金固溶處理組織呈現(xiàn)明細(xì)的等軸晶形態(tài)，組織形態(tài)明顯,。由圖4b可以看出,，焊縫頭部由于存在二次焊接（修飾焊），所以柱狀晶較焊縫中下區(qū)更為粗大,；在焊接過(guò)程中,，焊縫區(qū)的柱狀晶從兩側(cè)同時(shí)向熔池內(nèi)部生長(zhǎng),，并在中心線處匯合，中心線附近區(qū)域?yàn)榈容S粒,，由焊縫中心向外沿著溫度梯度方向生長(zhǎng)的粗大奧氏體柱狀晶,。由晶界形態(tài)穩(wěn)定性理論可知，溫度梯度和長(zhǎng)大速率是共同影響凝固組織品粒形態(tài)和大小的重要因素,。在焊接熔池中溫度梯度在靠近熔合線附近比熔池中心更大,。熔合線附近較大 的溫度梯度有利于柱狀晶粒向著散熱的反方向生長(zhǎng)，在熔合區(qū)邊緣形成了相對(duì)中心較粗的柱形晶,，而在焊縫中心溫度梯度相對(duì)焊縫邊緣小很多,，分析為電子束焊由于電子束輸入的能量大，熔池中心溫度可達(dá)1800~2300℃,，高溫停留時(shí)間較短,，冷卻速度較快，形成了極大的溫度梯度,。 由圖4c可以看出,，GH2747和GH3044焊縫熔合線及其附近的顯微組織，可以看出熔合線為一條線,，輪廓清晰,，無(wú)熱影響區(qū)。這是由于高溫合金熱導(dǎo)率較高,，焊接時(shí)熱傳導(dǎo)很快,，近縫區(qū)母材奧氏體晶粒未出現(xiàn)長(zhǎng)大現(xiàn)象。由圖4d可以看出,，GH3044基本上是單相奧氏體加少量的碳化物（主要為M23C6）,，通常有少量的TiN.TiC.相，呈現(xiàn)單向拉伸態(tài),。 |
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