劉曉娟++方連軍++程爽

摘 要：本文針過對GH150合金進(jìn)行750℃時效處理之后，采用GH3113焊絲進(jìn)行一次補(bǔ)焊、二次補(bǔ)焊，然后通過拉伸性能測試及疲勞試驗分析，研究多次補(bǔ)焊對時效合金性能的影響。結(jié)果表明：GH150合金時效時效后，隨著補(bǔ)焊次數(shù)的增加，強(qiáng)度及抗疲勞性有所下降，但補(bǔ)焊后的室溫拉伸強(qiáng)度高于900MPa，在在650MPa應(yīng)力條件下可滿足104循環(huán)次數(shù)。

關(guān)鍵詞：GH150 時效 補(bǔ)焊 性能

中圖分類號：TG444.74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（b）-0093-02

GH150合金是國內(nèi)時效強(qiáng)化高溫合金之一，以鎢、鉬等元素固溶強(qiáng)化和鈦、鋁、鈮時效強(qiáng)化的鎳-鐵-鉻基高溫合金，它的特點是強(qiáng)度高、塑性好、膨脹系數(shù)低，在750℃以下長期使用組織穩(wěn)定[1-2]。本文主要研究時效熱處理后板材多次氬弧焊接對GH150合金性能的影響。

1 試驗方案

用料為GH150合金板材，為模擬裂紋及后續(xù)應(yīng)用修理的狀態(tài)，選取由于零件相同厚度的板材進(jìn)行試驗，δ2.0板材，材料標(biāo)準(zhǔn)：HB 6571-92。試件采用手工氬弧焊接，焊絲采用塑性、抗裂性較好的HGH3113焊絲，焊接后進(jìn)行X射線檢測焊縫的內(nèi)部缺陷，確保試件焊縫的質(zhì)量符合焊接標(biāo)準(zhǔn)的要求，焊接后對試件進(jìn)行固溶時效處理，保證零件的時效狀態(tài)和成分，在進(jìn)行一次補(bǔ)焊和二次補(bǔ)焊后，也分別進(jìn)行的射線檢測和超聲去應(yīng)力，去除焊縫部分的焊接應(yīng)力，為驗證和模擬后續(xù)的零件焊接和修理狀態(tài)，一次補(bǔ)焊和二次補(bǔ)焊后未進(jìn)行時效處理。具體的分組試驗情況見表1。

焊接后的熱處理制度1120±10℃，空冷，750±10℃時效16h～16h15min，空冷。

2 試驗結(jié)果及討論

第一組試片焊接后進(jìn)行固溶時效處理未進(jìn)行氬弧焊補(bǔ)焊。第三、四組試片，焊縫進(jìn)行一次、二次補(bǔ)焊，補(bǔ)焊后采用了超聲波沖擊去應(yīng)力工藝的方法去除焊縫應(yīng)力。以第一組GH150+GH150試片室溫下拉伸σb平均值1205.1MPa為參考，第三組、第四組試片在室溫拉力過程中焊縫強(qiáng)度有所下降，而一次補(bǔ)焊中有一組試片的常溫拉伸強(qiáng)度最低為σb806MPa，相對于整體的水平，該試片強(qiáng)度為一個特例，為進(jìn)一步驗證焊縫強(qiáng)度，增加一次補(bǔ)焊的焊縫的試片數(shù)量，焊縫的強(qiáng)度如表3所示。表中分析可得，圖中的一次補(bǔ)焊數(shù)據(jù)突跳的點應(yīng)為試片加工過程中的光潔度等的影響下的一個特例數(shù)據(jù)，在倍檢的試片中，焊縫的拉伸強(qiáng)度均低于未補(bǔ)焊的試片，而高于兩次補(bǔ)焊的試片，圖1分析可知，隨著補(bǔ)焊次數(shù)的增加，焊縫強(qiáng)度有所下降，分析認(rèn)為補(bǔ)焊的材料為鎳基固溶合金，補(bǔ)焊過程中焊縫及焊縫熔合區(qū)熔化后重新凝固，破壞了原有時效組織，即補(bǔ)焊后的焊縫區(qū)是非時效強(qiáng)化合金組織，降低了材料的的組織強(qiáng)度。

3 結(jié)語

對于GH150時效強(qiáng)化合金，氬弧焊接并經(jīng)過時效處理后，再經(jīng)過一次補(bǔ)焊、二次補(bǔ)焊，補(bǔ)焊后未經(jīng)過時效強(qiáng)化處理，焊縫強(qiáng)度隨補(bǔ)焊次數(shù)的增加，強(qiáng)度降低，但補(bǔ)焊兩次未經(jīng)熱處理理強(qiáng)化的強(qiáng)度高于900Mpa。

對于GH150時效強(qiáng)化合金，氬弧焊接并經(jīng)過時效處理后，再經(jīng)過經(jīng)一次補(bǔ)焊、二次補(bǔ)焊，低周疲勞性能在700MPa應(yīng)力條件下，接近104循環(huán)次數(shù)，在650MPa應(yīng)力條件下可達(dá)到104以以上的循環(huán)次數(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 蒙肇斌，姚春發(fā)，王延慶，等.GH150合金棒材的熱處理制度[J].鋼鐵研究學(xué)報，2004，16（5）：63-67.

[2] 繆宏博，翟愛群，趙宇新，等.葉片用GH 150合金的力學(xué)性能研究[J].航空材料學(xué)報，2006，26（3）：331-332.endprint