引言

GH536是主要用鉻和鉬固溶強(qiáng)化的一種含鐵較高的鎳基高溫合金，具有良好的抗氧化和耐腐蝕性能.在900℃以下有中等的持久和蠕變強(qiáng)度，熱加工成型性和焊接性能良好.由于其良好[1]的高溫性能，應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室部件、壓氣機(jī)盤、風(fēng)扇、葉片及其它高溫部件的加工制造中[2].供應(yīng)的主要品種有板材、帶材、管材、棒材、鍛件、環(huán)形件和精密鑄件.氬弧焊能減小焊接熱影響區(qū)和焊件變形，這對(duì)高溫合金的薄板、超薄板焊接尤為重要[3].本文通過室溫拉伸、彎曲、硬度和焊接接頭金相組織分析對(duì)GH536高溫合金氬弧焊接頭力學(xué)性能及顯微組織形態(tài)進(jìn)行了研究，為GH536高溫合金在航空工業(yè)中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù).

1試驗(yàn)材料和方法

試驗(yàn)材料為板厚2.0mm的GH536高溫合金，其化學(xué)成分見表1.試驗(yàn)采用鎢極氬弧焊，選用與母材化學(xué)成分相同的焊絲，焊接規(guī)范參數(shù)：母材厚度為20mm;焊絲直徑為20～25mm;鎢極直徑為2.0～2.5mm;焊接電流為80～90A;保護(hù)氣體(Ar)氣體流量為12～15L/m in

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2試驗(yàn)結(jié)果及分析

21力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果與分析

21.1拉伸試驗(yàn)結(jié)果與分析

GH536高溫合金的母材及焊接接頭室溫拉伸試驗(yàn)結(jié)果見表2.

由表2可知，GH536高溫合金焊接后試件的抗拉強(qiáng)度為8067MPa,屈服強(qiáng)度為4402MPa,與母材強(qiáng)度基本相同.焊接接頭的伸長(zhǎng)率和斷面收縮率相對(duì)母材的有所降低，分別為19. 74%和27.92%,表明焊接接頭的塑性與母材相比有所降低.

2.1.2彎曲試驗(yàn)結(jié)果與分析

GH536高溫合金母材與焊接接頭的彎曲試驗(yàn)結(jié)果見表3.從試驗(yàn)結(jié)果可知，試件在室溫時(shí)，彎曲角達(dá)到180時(shí)仍未斷裂，由此可見，GH536高溫合金用氬弧焊焊接時(shí)具有良好的彎曲性能.

2.1.3硬度試驗(yàn)結(jié)果與分析

GH536高溫合金在焊接電流在80A和90 A焊接規(guī)范下的焊接接頭顯微硬度分布曲線如圖1所示.

從圖1顯微硬度曲線中可以看出，相對(duì)于熱影響區(qū)和焊縫來說，母材的硬度較低.焊接電流不同，試件的焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的硬度均相差不大.

2.2金相試驗(yàn)結(jié)果與分析

圖2為GH536高溫合金焊接接頭的顯微組織，從圖2(a)可以看出GH536高溫合金的母材組織，是以γ相-奧氏體為連續(xù)基體的，在γ相基體之間存在著許多球形的細(xì)小的γ'相的沉淀相，也有少量的M?C碳化物.圖2(b)為放大200倍微觀焊縫組織，可明顯觀察到焊縫組織為奧氏體，呈等軸樹枝狀.圖2(c)為GH536高溫合金熔合線及其附近的顯微組織，中右側(cè)為焊縫，其組織為奧氏體，呈柱狀晶，左側(cè)為焊接熱影響區(qū)，晶粒長(zhǎng)大.圖2(d)顯示出熱影響區(qū)的顯微組織，與母材相同，但晶粒粗大.

3結(jié)語

(1)?GH536高溫合金焊接接頭的抗拉強(qiáng)度為8067MPa,屈服強(qiáng)度為440. 2MPa,基本與母材相同，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率比母材略低；

(2)?(2)GH536高溫合金焊接接頭具有良好的彎曲性能；

(3)?(3)不同焊接電流下的接頭顯微硬度HV都在150～300之間；

(4)GH536高溫合金的母材組織為奧氏體且晶粒粗大，除了基體相γ外，還含有γ'相和碳化物.焊縫組織仍為奧氏體，呈等軸樹枝狀，熱影響區(qū)組織與母材相同，但晶粒長(zhǎng)大嚴(yán)重.