陈艺源开题报告

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1、开题报告课题名称工艺参数对DD98M镍基高温合金连接接头微观组织的影响课题来源B课题类型2导师姓名李文学生姓名陈艺源班级学号1005020223专业金属材料1.本课题研宄的背景高温合金于20世纪40年代问世，最初主要是为了满足喷气发动机对材料的苛刻要求而研制的。今天，先进的航空发动机中，高温合金用量所占比例高达50%左右。可以毫不夸张的说，没有高温合金，就不可能有高速、高效率、安全可靠的现代航空事业。另外，在航天、核工程、能源动力、交通运输、石油化工、冶金等领域，高温合金也有广阔的用途［11。高温合金是指以铁、钴、镍为基，能在600°C以上的高温及一定盈利作用下长期工作的一类金属

2、材料。高温合金具有较高的高温强度，良好的抗氧化和抗热腐蚀性能，良好的疲劳性能、断裂初性、塑性等综合性能。高温合金为单一奥氏体基体组织，在各种温度下具有良好的组织稳定性和使用的可靠性，基于上述性能特点，且高温合金的合金化程度很高，故在英美称之为超合金。2.本课题研宄的目的和意义单晶高温合金已广泛应用于当前最先进的航空发动机和地面燃气机轮，为发动机性能的大幅度提高做出重大贡献。预计在今后较长的一段吋间内，单晶高温合金仍将是先进燃气涡轮发动机最主要的叶片材料。镍基单晶高温合金具有优良的高温机械性能，关于镍基单晶高温合金的合金设计、合金性能、热处理条件以及制造工艺等问题，人们进行了大量的

3、研宂工作。由于叶片冷却形式的不断发展，空心型腔越来越复杂，制造这类结构复杂的叶片单凭铸造技术是很难实现的［21。所以，在生产制造具有复杂冷却机构的单晶涡轮叶片的过程中，急待发展一种新的用于单晶合金的连接工艺。在连接区形成晶界时，单晶合金的高温性能将会降低，因此单晶合金连接时避免此类问题是很关键的。本文所提到的TLP即瞬态液相连接是新的连接方法，它综合了扩散连接和高温针焊的优点，可以获得和当于扩散焊的高强度焊缝，而不需要通常的扩散连接那样高的设备投资和严格的工艺耍求。而实验中所用的镍基单晶高温合金是制造涡轮叶片的主要材料。但是遗憾的是绝大多数高温合金的可焊性限制了熔焊技术的应用。这

4、些铸造镍基高温合金为了满足高温强度，加入了多种合金元素，特别是加入较多Al、Ti元素，导致合金的焊接性变差。所以对于镍基单晶高温合金的焊接就成了一个急待解决的问题。针对这一问题，在本论文的实验中我们主要采用钎焊，对镍基单晶高温合金分别在一系列条件下进行TLP连接所得到的焊接接头组织进行研究和分析，从而得出结论，作为新焊接方法的TLP连接对单晶高温合金的焊接要优于其他焊接方法，而且在实验屮我们深入的研究了可以取得更好焊接接头组织所需的焊接工艺参数，使得我们单晶高温合金的焊接工艺以及TLP连接技术有了更深的认识，以便使其在更多的领域得以应用和发展。1.国内外研究现状高温合金的发展与航

5、空发动机的进步密切和关。自1929年起，英美以开始将少量的Ti和A1加入到80Ni—20Ci•电工合金，使该合金具有显著地蠕变强化作用。随后，德国、英国等公司也在合金屮加入硼、锆、钴、钼等合金元素，开发出了Nimonic合金系列。在高温合金发展过程中，工艺对合金的发展起着极大的推进作用。40年代到50年代中期，主要通过合金成分的调整来提高合金的性能。50年代真空熔炼技术的出现，合金中有害杂质和气体的去处，特别是合金成分的精确控制，使高温合金前进了一大步，出现丫一大批Mar—M200、InlOO和B1900等高性能的铸造高温合金［3］。进入60年代以后，定向凝固、单晶合金、粉末冶金

6、、机械合金化、陶瓷过滤等温锻造的那个新型工艺的研宄幵发蓬勃发展，成为高温合金发展的主要推动力，其中定向凝固工艺所起的作用尤为重要，采用定向凝固工艺制出的单晶合金，其使用温度接近合金熔点的90%,至今，各国先进航空发动机无不采用单晶高温合金涡轮叶片。从60年代开始，为适应我国航天工业的发展，先后为各种火箭发动机研制了一批高温合金，其中冇些事转为航天工业的需要而开发的。1964年，高温合金开始推广应用到民用工业部门，如柴油机增压涡轮、地面燃气轮机、烟气轮机、核反应堆燃料空位格架等等。在民用工业的推广应用中，除传统的高温高强度的高温合金外，还和继开发了一批高温耐磨和高温耐腐蚀的高温合金

7、。1.内容及要求1了解镍基高温合金的连接方法；2制备待连接试样，设计和选择连接温度或连接时间等工艺参数;3利用低硼钎料在不同条件下连接DD98M试样；4利用金相实验和扫描实验观察和分析连接接头微观组织；5分析实验结果，确定优化连接参数。。2.进度安排2月24口一3月9口,3月10口一3月31口4月1曰一4月30曰，5月1口一5月30曰，6月1tl一6月15tl，查阅并翻译文献，明确实验目的与意义，撰写开题报告。制备待连接试样，选择连接工艺；在不同条件下连接试样；利用OM和SEM观