GH3039簡介：

該合金是單相奧氏體固溶強化型合金，在800℃以下具有中等的熱強性1000℃以下耐氧化性能良好，長期使用組織穩(wěn)定，還具有良好的冷成形性和焊接性能。適宜于850℃以下發(fā)動機燃燒室和加力燃燒室零部件。

化學(xué)成份：

注:合金中允許有Ce存在。合金中Cu=0.20%。

物理性能:

力學(xué)性能:

(在20℃檢測機械性能的MIX)

熱處理制度:

熱軋及冷軋板材和帶材固溶處理：1050～1090℃，空冷。棒材及管材固溶處理：1050～1080℃，空冷或水冷。

熔煉與鑄造工藝:

合金采用電弧爐熔煉、電弧爐或非真空感應(yīng)爐加電渣重熔或真空電弧重熔以及真空感應(yīng)爐加電渣或真空電弧重熔工藝。

密度

ρ=8.3g/cm3

電性能

室溫的電阻率ρ=1.18*10-6Ω.m

合金磁性

合金無磁性

金相組織結(jié)構(gòu)

該合金在固溶狀態(tài)為單相奧氏體，并含有少量Ti(CN)、NbC及M23C6碳化物。

工藝性能與要求

A.該合金具有良好的熱加工工藝塑性，變形性能良好。鍛造加熱溫度1170℃，終鍛900℃。

B.該合金的晶粒度平均尺寸與鍛件的變形程度、終鍛溫度密切相關(guān)。

C.合金可以用氬弧焊、點焊或縫焊方法焊接，其焊接性能優(yōu)良，氬弧焊裂紋傾向性小。

D.熱處理后，零件表面氧化皮可用吹砂或酸洗方法清除。

白20世紀90年代以來，分層實體制造技術(shù)(Laminated object manufacturing，簡稱LOM)已經(jīng)發(fā)展成為幾種最成熟的零件快速成型制造技術(shù)之一。

LOM是將零件以某一截面分割成若干層薄板，然后在薄板上通過機械加工和光化學(xué)蝕刻等方法加工所需結(jié)構(gòu)，再通過膠水粘結(jié)固化或焊接等方式將薄板連接在一起，從而完成實體制造Ⅲ。

對于紙質(zhì)、樹脂等材 料，通常采用膠水粘結(jié)固化的方法：對于金屬零件分

層實體制造，一般采用真空釬焊或真空擴散焊接的方

式【2】。

如果金屬零件所分層數(shù)較少或者零件尺寸精度 要求不高，真空釬焊或者真空擴散焊接均可采用；但 如果零件所分層數(shù)很多或零件尺寸精度要求高，則真空擴散焊接是比較理想的焊接方法，因為真空釬焊會 形成釬料的焊瘤以及大量的釬料都會影響零件的尺 寸和精度。

真空擴散焊接如圖1所示，它是指在一定的真空 度、溫度和壓力下，使待焊表面局部發(fā)生微觀塑性變 形，再經(jīng)較長時間的原子間相互擴散而形成冶金結(jié)合

可以看到，焊接溫度低于1IO0~C時，隨著焊接溫度的 升高，接頭抗拉強度也隨之升高；但是在ll50℃時， 接頭抗拉強度有所降低。這是因為在一定的溫度范圍 內(nèi)，溫度越高，原子擴散系數(shù)越大，擴散過程越快， 進而接頭強度越高。

但是溫度再升高時，會導(dǎo)致接頭 晶粒長大，從而會導(dǎo)致強度降低。

圖4是GH3039接頭抗拉強度與保溫時間的關(guān)系。 與焊接溫度參數(shù)類似，焊接接頭抗拉強度同樣是經(jīng)歷 了一個先升高后降低的過程。

因為保溫時間決定了整 個擴散過程是否全部完成。保溫時間太短，擴散過程 不能完成；保溫時間太長，焊接接頭也會出現(xiàn)晶粒長大的情況，導(dǎo)致接頭強度降低。

圖5是GH3039接頭抗拉強度與焊接壓力的關(guān)系。

可以看到，隨著焊接壓力提高，接頭強度也隨之升高。

由于本次試驗焊接壓力最高只有20MPa，也有可能繼 續(xù)提高焊接壓力，接頭強度還會提高。

但是，在焊接 接頭滿足使用要求的前提下，焊接壓力不宜過高，因 為過高的焊接壓力會導(dǎo)致工件宏觀變形增大，同時還會增加焊接的成本。

3結(jié)論

(1)GH3039合金真空擴散焊接接頭拉伸強度隨 著焊接溫度的升高和保溫時間的增長先升高后降低； 焊接接頭強度隨著焊接壓力的提高而升高。

(2)在本次試驗中，最佳焊接工藝條件為：T：1100℃；t：45Min：P：20MPa。在最佳工藝條件下，焊接接頭拉伸強度為510．3MPa．