管氏(管氏翅吧)




管氏,管氏翅吧

在高温拉伸试验中,相同参数下接头断裂的位置与常温时的断裂位置会发生改变,低温下断裂于GH3039高温合金母材的接头在高温下断裂可能发生在焊缝处。图3-22给出了1050、1100℃/2h参数下接头的900℃高温拉伸断口典型形貌,接头均断裂于焊缝。

由上图可以看出,断口由Ⅰ和Ⅱ两种特征断裂区构成,对两个特征区进行了能谱分析,分析结果见表3-4。对Ⅰ区进行放大可见,此处断裂面较为粗糙,内部为许多稀泥状的颗粒,由能谱分析结果可知此处物质为富Cr的硼化物相,结合图3-8中1100℃/2h参数下接头组织形貌,推测此处应为GH3039高温合金DZ区晶粒的晶界处,900℃下晶界处低熔点化合物软化,拉伸过程中晶粒直接拔出,发生沿晶断裂。对Ⅱ区进行放大可见,断裂面较为粗糙,而且沿着晶界存在较多的二次裂纹,说明晶界处为低熔点化合物,由能谱分析可知,此处晶粒为富Cr的镍基固溶体,即GH3039高温合金DZ区的晶粒,此处晶粒未被拔出,而是直接发生穿晶断裂。

由以上分析可知,接头整体断裂方式为穿晶-沿晶混合断裂,同时也说明接头中GH3039高温合金一侧DZ区中的析出相对接头的高温性能具有不良影响,容易在高温环境中发生软化弱化接头中晶粒间的结合力,成为高温环境中接头的薄弱环节。

图3-23给出了1150℃/2h参数下接头的900℃高温拉伸断口典型形貌,接头断裂于焊缝,由图可以发现,其高温断口形貌与常温断口形貌类似,为准解理断裂,属于脆性断裂。

图3-24给出了1200℃/2h参数下接头的900℃高温拉伸断口形貌,由于接头中未出现EZ区,而且GH3039高温合金一侧的DZ区未出现析出相,接头性能较高,断裂于GH3039高温合金母材,断口上有较多韧窝,属于韧断。

综上所述,可知在使用BNi2为中间层对IC10单晶合金和GH3039高温合金进行TLP扩散焊时,接头的薄弱部位依次为:EZ区,存在较多析出相的GH3039高温合金一侧的DZ区和GH3039母材,断裂不会发生在IC10单晶合金母材及IC10单晶合金一侧的DZ区。EZ区无论在常温或高温环境中,均会大大弱化接头的力学性能,使接头发生脆断;存在较多析出相的GH3039高温合金一侧的DZ区主要影响接头的高温拉伸力学性能,导致接头发生穿晶-沿晶混合断裂。

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