GH3536高温合金电子束焊组织及显微硬度分析.pdf

学兔兔 第十五次全国焊接学术会议论文 俘掳 GH3536高温合金电子束焊组织及显微硬度分析 北京航空制造工程研究所(100024) 陆业航 李晋炜 张庆云 姚 罡 摘要 以GH3536高温合金电子束焊接后试样为研究对象，进行金相分析和显微硬度测试。试验结果表明， GH3536高温合金焊接组织主要为粗大奥氏体树枝晶，近缝区母材奥氏体晶粒未长大；由于复杂碳化物在焊接过程 中溶解，焊缝区域的显微硬度明显高于母材。 关键词： GH3536合金 电子束焊 显微组织 显微硬度 中图分类号： TG4O7 于其具有能量密度高、焊缝和热影响区窄、焊缝深宽比 0 前 言 大、焊接变形小及工艺参数容易精确控制等优点，电子束 GH3536合金是主要用铬一钼固溶强化的一种含 焊适用于焊接低合金钢、有色金属、难熔金属、复合材料 铁量较高的镍基高温合金，具有良好的抗氧化和耐腐 及异种材料等，薄板、厚板均可，特别是焊接厚件和要 蚀性能，在900℃以下有中等的持久和蠕变强度，在 求变形很小的焊件、真空中使用的器件及精密微型器 900℃以下可长期使用，短时工作温度可达l 080 cc； 件等 ，并已广泛应用于航空、航天和工业制造中。 其冷、热加工成形性和焊接性能良好。适用于制造航 1 试验设备及方法 空发动机的燃烧室部件和其他高温部件…。 电子束焊是利用汇聚的高速电子轰击工件接缝处， 试验采用18 mm厚的GH3536合金板材进行真空 将动能转化成热能从而使金属熔合的一种焊接方法。南 电子束焊，化学成分见表1，焊接参数见表2。 表1 GH3536合金化学成分(质量分数，％) 表2 GH3536合金厚板焊接工艺参数 水溶液电解腐蚀，用Leica DM6000M金相显微镜观察 其金相组织；显微硬度测试采用DMH一2显微硬度计。 2 试验结果及分析 2．1 焊缝的宏观特征 以l8 mm厚GH3536合金板为材料，当焊接速度 电子束焊接设备型号：ZD150—15A，额定功率 为400 mm／min、聚焦电流为348 mA时，GH3536合金 30 kW，最大焊接电流250 mA，最大加速电压150 kV， 电子束焊接接头形貌如图 1所示。由图 1可见， 真空室容积9 m 。 GH3536合金电子束焊缝形状为钉子状，头部焊缝突出 焊接材料为18 mm厚的GH3536热轧板，焊接时 区宽度约7．5 mm，深4 mm，中部焊缝比较均匀，宽度约 将其平放置于焊接夹具之上，未施加外加拘束，试板背 2．5 mrn，其深宽比可达7：1以上，体现了电子束焊接能 面采用垫板防护，焊接为非穿透焊 r艺。焊接试板经 量密度高、焊接速度快、加热效率高、深宽比大的特点。 焊缝下部收缩为点状，呈细长钉状，这是由于电子束为 过x射线探伤，满足航空标准I级焊缝质量要求。采 非线性点热源与线热源的叠加，沿厚度方向形成了上 用电火花线切割切取金相试样，试样经磨抛