FGH96∕GH4169高温合金惯性摩擦焊微观组织及演变过程

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1、焊接接头组织和性能MICROSTRUCTUREANDPROPERTYOFWELDINGJOINTFGH96/GH4169高温合金惯性摩擦焊微观组织及演变过程MicrostructureandEvolutionProcessDuringInertiaFrictionWeldingofFGH96/GH4169Superalloy北京科技大学材料科学与工程学院王　彬　黄继华　中航工业北京航空制造工程研究所张田仓　季亚娟　何胜春[摘要]对FGH96/GH4169异质高温合金惯性摩顶锻力的作用下使材料发生塑性变形与流动，进而形成擦焊接头组织形貌及演变过程进行分析，测量了焊接过连接的一种

2、固相焊技术。目前在航空发动机整体涡轮程的界面温度。结果表明，惯性摩擦焊近界面处最高温转子焊接技术研究方面，国外先进航空发动机公司普遍度超过1100℃，达到母材强化相固溶温度区间。摩擦初认为惯性摩擦焊性能好、质量稳定、可靠性高，在该部件期GH4169侧率先产生磨损颗粒；摩擦过渡期磨损颗粒焊接领域具有明显的优势，已成为焊接高推重比航空发[1]被细化，摩擦界面形成高温粘塑性金属，在顶锻压力作动机整体涡轮转子部件的关键工艺方法。研究工作用下开始形成飞边，夹杂物随之被挤出；准平衡摩擦阶者对惯性摩擦焊的组织结构、接头性能及数值模拟技术[2-3]段界面处高温粘塑性金属被持续挤出，飞边增大。

3、焊后进行了探索，并取得了一定的进展。于焊接界面处形成等轴细晶区，细晶区与母材间为热力粉末高温合金组织均匀，宏观偏析小，合金化程度影响区，产生明显的变形，形貌为拉长晶粒。高，屈服强度高且抗疲劳性能好，是先进航空发动机涡[4-5]关键词：高温合金惯性摩擦焊界面温度微轮盘等部件的优选材料。FGH96合金作为γ′相观组织沉淀强化型粉末高温合金，优化了材料的抗裂纹扩展[ABSTRACT]InertiafrictionweldingofFGH96/能力，可以满足高推重比、高燃效航空发动机使用温度[6]GH4169superalloyiscompleted,andtheinterfacet

4、em-750℃的要求。GH4169合金以γ″相、γ′相以及peratureduringtheweldingprocessismeasured.Theweldδ相沉淀强化，其650℃以下的屈服强度在变形高温合microstructureisobservedandtheevolutionprocessis金中较高，具有良好的高温使用及工艺性能，是航空发[7-8]analyzed.Theresultsshowthatthetoptemperatureduring动机涡轮轴的常用材料。theweldingprocessexceeds1100℃,andishigherthanthe本文

5、以FGH96/GH4169惯性摩擦焊接头为研究对solidsolutiontemperatureofstrengtheningphase.Inthe象，测量惯性摩擦焊接头的界面温度，并对焊接接头的initialphasewearparticlesareeasilygeneratedintheside微观组织及演变过程进行分析，以期为今后航空发动机ofGH4169superalloy.Wearparticlesarethinnedduring涡轮部件的焊接提供技术和理论支撑。thetransitionphase,hightemperatureplasticizedlayeran

6、dflashareformedneartheinterface,andinclusionsareex-1试验材料与方法pelledfromtherubbinginterface.Duringthequasistable试验用FGH96合金是镍基γ′相沉淀强化型phaseplasticizedmetalcontinuesmovingoutside.After粉末冶金高温合金,基体为γ相，主要强化相γ′weldingthegrainssymmetryintheinterfacearerefined,相体积分数约占33%~36%，其主要名义成分为：Crandthegrainsali

7、ttlefarfromtheinterfaceareapparently（15.6%~16.6%）、Co（12.5%~13.5%）、W（3.8%~4.2%）、deformedandpresentselongatedfeature.Mo（3.8%~4.2%）、Al（2.0%~2.4%）、Ti（3.5%~3.9%）、Keywords:SuperalloyInertiafrictionweldingNb（0.6%~1.0%）、Zr（0.025%~0.05%）、C（0.02%~0.05%）、Interfacet