1 中国航发成都发动机有限公司,四川 成都 610503
2 成都凯天电子股份有限公司,四川 成都 611730
采用激光修复技术和GH4169合金粉末,在GH738合金基材试块上制备激光成形修复件,对其进行固溶+双时效热处理。对试块进行了高温持久和高温低周疲劳性能试验,观察试样断口形貌并分析断裂机理。结果表明:激光修复GH4169/GH738合金的组织结合处冶金质量良好,呈现向外连续生长的柱状晶组织;在650 ℃、690 MPa下进行持久试验,修复试样晶界析出Laves相,导致裂纹的萌生,与晶界分离形成微观空洞,同时气孔促进了裂纹的扩展,为穿晶和沿晶的混合韧性断裂模式。在455 ℃下进行低周疲劳试验,发现疲劳裂纹源于表面和气孔,以河流状花样向中心扩散,拓展区存在疲劳辉纹,为解理和穿晶两种断裂模式。采用GH4169合金粉末修复可满足常规铸锻GH738合金性能要求。
合金 激光修复 高温持久性能 高温低周疲劳性能 断裂机理 GH4169 superalloy laser forming repair high temperature persistent properties high temperature low cycle fatigue properties fracture mechanism
长安大学材料科学与工程学院, 陕西 西安 710064
分别采用脉冲激光焊和氩弧焊对0.7 mm厚1Cr18Ni9Ti不锈钢薄板实施焊接, 并针对两种方法获得的焊接接头的表观质量、显微组织和力学性能进行了对比研究。结果表明, 激光焊接试样的热影响区宽约60 μm, 焊缝组织为垂直于熔合线外延生长的柱状晶; 氩弧焊焊接试样的热影响区宽约1.3 mm, 热影响区内形成孪晶组织, 焊缝内靠近熔合线附近为外延生长的柱状枝晶, 到焊缝中心区域转化为等轴枝晶。基于多元合金凝固柱状晶/等轴晶转变模型揭示了两种焊接方法下焊缝区凝固组织的形成机理。显微硬度及室温拉伸性能测试结果表明, 两种焊接方法获得的焊缝区的硬度均略低于母材, 氩弧焊焊接接头的硬度分布曲线呈马鞍形, 热影响区的硬度最低。激光焊接薄板试样的抗拉强度显著高于氩弧焊。
激光焊 氩弧焊 显微组织 力学性能 1Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni9Ti laser welding TIG welding microstructure mechanical properties