發(fā)布時間：2020-07-19 01:07

【摘要】：GH4169合金是一種沉淀強化型高溫合金,由于其具有良好的強韌性、較好的焊接性以及良好的疲勞和斷裂韌性,在航空航天、船舶、化工等行業(yè)已得到廣泛的應用�？紤]到GH4169合金環(huán)形軋制件的生產成本問題,采用廉價的閃光焊接技術進行生產。閃光焊接在焊接效率、質量控制、型材尺寸方面具有一定的優(yōu)勢,但有關GH4169合金焊接接頭顯微組織與力學性能關系的研究卻很少。針對該問題,本文系統(tǒng)研究了兩種典型溫度梯度下,GH4169合金閃光焊接接頭的組織演化和力學行為,并通過兩種典型熱處理工藝優(yōu)化焊接組織,實現(xiàn)與母材相對的強度和塑性,為制備高性能焊接件、實現(xiàn)無/少缺陷焊接提供參考和技術指導。(1)利用GH4169合金型材儲熱能力和熱傳導效率的體積效應,實現(xiàn)了焊接時溫度梯度的調控,采用OM、SEM、TEM、EBSD等技術手段研究了焊接區(qū)的組織演化機制。發(fā)現(xiàn)平緩的溫度梯度可有效防止虛焊,但焊接區(qū)域整體溫度偏高,使得晶粒和晶界碳化物粗化,從而顯著降低接頭的塑性和強度。(2)焊接溫度來源于焊接兩端面在高密度電流作用下的液化以及氣化,然后通過熱傳導向遠端傳遞形成溫度逐漸降低的溫度梯度。適中的溫度梯度可獲得高質量焊件,利用GH4169合金中強化相回溶顯著影響顯微硬度的特點,可采用焊接區(qū)硬度分布定性衡量其溫度梯度,并應用于高質量焊接件的生產制造,可對焊接質量進行簡單而快速的評估。(3)系統(tǒng)研究了多種固溶時效工藝對焊接組織和力學性能的影響,最優(yōu)工藝焊接接頭的強度要高于母材,塑性略低于母材。并利用Beck方程定量計算了固溶溫度對熱影響區(qū)晶粒尺寸長大速度的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)焊縫處晶粒生長指數(shù)很低,而焊縫附近的晶粒生長指數(shù)最大。探索了固溶溫度和保溫時間對熱影響區(qū)δ相析出行為的影響規(guī)律,δ相在焊接接頭上以一種逐漸減少的梯度形式分布,與晶粒尺寸逐漸增大的趨勢相一致。(4)研究了低溫預處理+固溶時效復合工藝對焊接組織和焊件力學性能的影響,發(fā)現(xiàn)強度不隨低溫時間的變化而改變,塑性卻逐漸降低。并探討了焊接熱影響區(qū)殘留應變能對靜態(tài)再結晶程度的影響。
【學位授予單位】：貴州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG407
【圖文】：

]。由于該合金具有較高的強度、極好的抗氧焊接性以及良好的疲勞和斷裂韌性[5, 6]，使的作用。是 種沉淀硬化的鐵-鎳-鉻基變形高溫合金和作為強化相的 γ"和 γ′組成[7]。該合金在-泛的應用，其在航天發(fā)動機中瞬時工作溫點在于可以通過各種工藝獲得不同性能水平求，使得其應用領域不斷擴大，用量日益劇相分析經過固溶時效熱處理后的顯微組織主要由奧彌散分布的強化相 γ"(Ni3Nb)和 γ′(Ni3(Al, Ti,Ti(C,N)等組成。其基本顯微組織如圖 1-1 所

貴州大學碩士學位論文(DOa結構)的穩(wěn)定相，其分子式為(Ni3(Al, Ti, Nb))。δ 相的單位排列如圖 1-2 所示。δ 相(010)密排面與 γ"相(112) 密排面原子是其原子層的堆垛順序(ABABABAB……)。δ 相晶胞的點陣；b=0.4231nm；c=0.4534nm，慣習面為{111}γ。δ 相的大小、是與熱處理工藝的溫度參數(shù)有關的，溫度在 900℃~940℃是δ時開始溶解，1020℃時完全溶解。δ 相析出是需要 定的孕短與固溶溫度相關，固溶溫度越高，孕育期越短。由于δ相與關系，其本身又是脆性相，所以對合金的強化作用很小，并且，它也有有利的 面，其沿著晶界析出，釘扎住晶界，阻礙晶善合金的蠕變性能。

貴州大學碩士學位論文要強化相，其結構為有序的面心立方 (L12)， Al 原子，Ni 原子處于面心位置，其形狀為球型。由于其點常數(shù)相似 a=0.3605nm，通常相差 1 %以下。γ′相的析基體之間是共格關系，但是共格應變低，共格強化作′與基體之間的界面能相對較低，所以其穩(wěn)定性更高。~871℃，析出溫度范圍在 593℃~816℃。

【參考文獻】

相關期刊論文 前4條

1 袁兆靜;劉勁松;張士宏;;GH4169合金δ相的析出動力學研究[J];沈陽理工大學學報;2010年02期

2 王巖;林琳;邵文柱;甄良;張新梅;;固溶處理對GH4169合金組織與性能的影響[J];材料熱處理學報;2007年S1期

3 李榮斌,姚枚,劉文昌,張偉紅,何賢昶;直接時效工藝對INCONEL718合金組織的影響[J];金屬熱處理;2002年02期

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本文編號：2761671