GH1015合金焊接方法和技術(shù)
1. 概述
GH1015是一種鐵鎳基高溫合金,通過固溶強化,具備出色的抗氧化性能。其含有高比例的鉻,以確保優(yōu)異的氧化抵抗力。同時,還含有大約10%的鎢、鉬、鈮等元素,通過復(fù)合強化固溶體的形式,賦予合金高塑性、中等持久和蠕變強度,以及出色的熱疲勞性能、成形和焊接工藝性能,以及組織的穩(wěn)定性。該合金適用于制造航空發(fā)動機燃燒室板材結(jié)構(gòu)件和其他高溫部件,在長期使用的950°C以下表現(xiàn)卓越。
1.1 材料牌號:?GH1015(也稱為GH15或GR5)。
1.2 相近牌號:?
1.3 材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):?適用標(biāo)準(zhǔn)包括GJB 3165—1998《航空承力件用高溫合金熱軋和鍛制棒材規(guī)范》和HB 5199—1982《航空用高溫合金冷軋薄板》。
1.4 化學(xué)成分:?見下表。
1.5 熱處理制度:?進(jìn)行1140~1170℃的固溶處理,隨后自然冷卻。
1.6 品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài):?該合金可制成各種規(guī)格的板材、棒材、絲材和鍛件。板材經(jīng)過固溶處理和精整后供應(yīng),棒材處于熱軋或鍛造狀態(tài)供應(yīng),鍛件則可經(jīng)固溶處理或不經(jīng)熱處理供應(yīng)。
1.7 熔煉與鑄造工藝:?采用電弧爐或非真空感應(yīng)爐進(jìn)行熔煉,再通過電渣重熔處理。
1.8 應(yīng)用概況與特殊要求:?該合金已成功應(yīng)用于航空發(fā)動機燃燒室零部件的批量生產(chǎn)。在700~900°C的溫度范圍內(nèi),經(jīng)長時間使用后,可能出現(xiàn)一定程度的硬化現(xiàn)象,導(dǎo)致室溫下的塑性降低。此外,在1000℃以上的高溫環(huán)境中,與同類用途的鎳基合金相比,其抗氧化性稍有不足。
2. 物理及化學(xué)性能
密度:?P=8.32 g/cm3。
磁性能:?該合金無磁性。
3. 工藝性能與要求
3.1 成形性能
3.1.1 鍛造:?鍛造時的爐溫不得高于700℃,加熱溫度為1160℃±10℃,開鍛溫度不低于1000℃,終鍛溫度不低于900℃。
3.1.2 熱軋:?棒材熱軋時的爐溫不得高于700℃,加熱溫度為1150℃±10℃,開軋溫度為1050℃±10℃,終軋溫度不低于980℃。板材熱軋時的加熱溫度為1150~1170℃,終軋溫度不低于900℃。
3.1.3 冷成形性能:?板材在供應(yīng)狀態(tài)下具備良好的塑性,因此成形工藝一般在室溫下進(jìn)行。需要注意,成形設(shè)備所需功率較奧氏體不銹鋼成形時稍大。若通過多次冷成形制造零件,每次冷成形后均需要進(jìn)行固溶處理。成形前,應(yīng)在板材表面涂以硝基清漆。
3.2 焊接性能
3.2.1 焊接工藝:?該合金具有良好的焊接工藝性能,氬弧焊焊接裂紋傾向性小于15%??梢圆捎檬止寤『?、自動鎢極氬弧焊、縫焊和點焊等方法進(jìn)行聯(lián)接。在使用現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行氬弧焊時,工藝上沒有困難,焊縫成形良好。對于不加填料的自動氬弧焊,應(yīng)使用較小的焊接電流和較低的焊接速度,以避免產(chǎn)生咬邊
?