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GH3039产品概述

GH3039为单相奥氏体型固溶强化合金,在800℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能,1000℃以下抗氧化性能良好。长期使用组织稳定,还具有良好的冷成形性和焊接性能。适宜于850℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件。该合金可以生产板材、棒材、丝材、管材和锻件。

降熔元素 B 对接头界面组织的影响
为了研究降熔元素 B 对接头界面组织的影响, 同时排除各种其它元素的影响,
在焊接温度为 1200℃, 保温时间为 2h 参数下使用 Ni-10Cr-5Si-3B 和 Ni-10Cr-5Si两种粉末中间层分别对 IC10 单晶合金与 GH3039 高温合金进行 TLP 扩散焊。 图 4-5给出了 1200℃/2h 参数下使用以上两种中间层 TLP 扩散焊接头的组织形貌。


上海霆钢金属集团有限公司

由上图可以看出, 使用 Ni-10Cr-5Si-3B 中间层获得的接头出现了空洞缺陷, 这
种缺陷在使用粉末中间层时经常会被发现, 其形成的原因一方面可能是由于粉末中间层在制备的过程中成分混合不均匀, 另一方面可能是由于粉末中间层的添加量不足, 这两方面的原因都可能会导致在 TLP 扩散焊过程中接头中的液相不足, 最后在接头中形成孔洞缺陷。 忽略空洞缺陷, 我们可以发现, 在使用 Ni-10Cr-5Si-3B 为中间层时, 接头中并未出现 EZ 区, 各处成分比较均匀, 接头的组织形貌与使用 BNi2在此参数下 TLP 扩散焊 IC10 单晶合金与 GH3039 高温合金时所得接头的组织形貌几乎相同, 实现了完全的等温凝固; 在使用 Ni-10Cr-5Si 为中间层时, 接头未实现完全的等温凝固, 接头中出现了镍硅化合物和 Cr 基固溶体。

GH3039化学性能

Nb

Cr

Ni

Mo

Al

Ti

0.90-1.30

19.0-22.0

余量

1.80-2.30

0.35-0.75

0.35-0.75

C

Mn

Si

P

S

Fe

不大于

0.08

0.40

0.80

3.00

结合 1200℃/2h 参数下使用 Ni-10Cr-5Si-5B 粉末中间层 TLP 扩散焊 IC10 单晶
合金与 GH3039 高温合金时获得的接头(图 4-1), 忽略接头中的空洞缺陷, 通过对比可以发现, 在焊接温度为 1200℃、 保温时间为 2h 的参数下, 中间层不含降熔元素 B 时, 接头 ISZ 区晶粒的晶界处出现一些不连续的化合物, 并未实现完全的等温凝固; 在中间层中加入少量降熔元素 B 后, 接头各处成分比较均匀, 实现了完全的等温凝固, 但是降熔元素 B 含量的进一步增加, 接头中出现了 EZ 区, 而且在 EZ区中形成了种类较多、 成分比较复杂的化合物相。 由此可知, 含量适中的降熔元素B 对形成界面组织良好的 TLP 扩散焊接头起到了一定的促进作用, 含量太多或太少均不能得到实现完全等温凝固的 TLP 扩散焊接头。 这是由于元素 B 比 Si 具有较好的降熔效果, 而且由于原子较小, 易于扩散, 适量的 B 对实现接头完全的等温凝固起到了促进作用。 但是高温合金母材中含有较多的强硼化物形成元素, 当中间层中含有较多的 B 时, 扩散不充分就容易在接头中形成硼化物, 反而不利于等温凝固。

GH3039零件热处理

1.零件的中间固溶热处理温度为1050℃,空冷;

2.燃烧室零件的最终热处理温度为1080℃,空冷。

3.要求持久性能较高的零件,固溶温度可提高至1170℃;

4.零件在固溶热处理时的保温时间可根据厚度选择5~20min。

GH3039零件处理后建议

零件热处理后的表面氧化皮,可用吹砂或酸洗方法清除

GH3039在高温下零部件保护

零件热处理后的表面氧化皮,可用吹砂或酸洗方法清除

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