GH3230高温合金氩弧焊接接头的安排与高温功能

导言
GH3230高温合金是我国新研制的一种镍基变形高温合金，其化学成分简略，具有高强度、可焊接、抗氧化等特色，首要用于制作发动机燃烧室的混合器。1956年，我国研制成功了用于航空涡轮发动机燃烧室和加力燃烧室的*种高温合金GH3030，跟着我国航空发动机的开展，对其高温力学功能的要求也逐步提高。GH3230高温合金是在GH3030合金的基础上，加人了较多的钨进行固溶强化开展来的，具有史高的使用温度和史好的高温力学功能.在航空工业中，高温合金首要用于涡轮发动机的高温构件，如燃烧室、涡轮盘和片、机匣、扩散器和加力燃烧室等，执役状态下这些构件通常呈现高温拉伸和高温蠕变破坏，而这些破坏经常是构件开裂失效的首要原因.这类高温构件经营需要选用各种不同的焊接工艺进行连接²，不同工艺的焊接接头其高温力学功能也会不同，国内外研究学者也对此进行了相关研究40，但是GH3230高温合金在这方面的研究几乎没有，缺少相应的根本功能参数。因而，作者选用钨极氩弧焊对GH3230高温合金进行焊接，并研究了焊接接头的显微安排和高温功能。

试样制备与实验办法
实验材料为冷轧并经规范固溶热处理的GH3230高温合金板材，其化学成分如表1所示，板厚为0.8mm。焊接用焊丝为HGH 3230**焊丝，直径为2.0~2.5mm。选用钨极氩弧焊进行焊接，钨极直径为2.0~2.5mm，焊接电流为80~90A，维护气体(氩气) 流量为12~15L·min-。
焊后接头进行固溶热处理：真空(1.5×10Pa)中(1120士10) C下保温10~15min， 然后空冷。最后进行冲压校形。带焊缝的高温拉伸试样、高温蠕变试样的形状及尺度共同，如图1所示。另对母材也进行了同样的高温实验，试样的形状及尺度与带焊缝的试样相同。按航空规范HB5195-1995《金属高温拉伸试
验办法》在CSS 2910型拉伸蠕变实验机上对焊接接头和母材进行高温拉伸实验，焊缝坐落试样中间，
实验温度为927℃。按航空规范HB5151-1996金属高温拉伸蠕变实验办法》在CSS-2910型拉伸
蜻变实验机上对焊接接头进行高温蠕变实验，焊缝坐落试样中间， 实验温度为927C， 应力为62MPa。
以上测试成果均取6次平均值。选用日立S-570型扫描电镜(SEM) 观察拉伸断口的描摹； 选用JSM-6360LV型光学显微镜观察焊接接头的显微安排， 所用腐蚀剂为HCI、H NO、H，O体积比为10：1∶10的溶液。
2 实验成果与评论
2.1
高温功能
从表2中能够看出，GH3230高温合金氩弧焊接接头的高温抗拉强度略低于母材的，断后伸长率和断面缩短率虽然比母材的低，但仍较高，GH3230高温合金氩弧焊接接头在高温下的蠕变寿命略**母材的，约为同等条件下母材的116%，高温蠕变试样的开裂位置坐落近熔合区的热影响区，这阐明焊接接头的强度与母材的相近
2.2断口描摹
实验发现GH3230高温合金母材及氩弧焊接接头试样在高温拉伸及高温蠕变时均有颈缩现象，并且母材的颈缩现象更为显着。表2中数据也反映了这一点，母材和焊接接头的断面缩短率均大于断后仲长率，阐明母材和焊接接头在高温拉伸中均有颈缩现象.从图2中能够看出，GH3230高温合金氩弧焊接接头的高温拉伸试样断口描摹与母材的根本相同，都为深韧窝，属韧性开裂。
3 结 论
(1)GH3230高温合金氩弧焊接接头在927C下的抗拉强度为244MPa.与母材的相当， 且它们的塑性也较接近：母材与接头的高温拉伸断口均为深韧窝描摹。层之间的粘着效应引起的剪切开裂的成果，材料迁
移并不显着，表明涂层磨损以粘着磨损机理为主，处于细微粘着磨损。PCPS与传统软质层状结构固体光滑材料如石墨、二硫化钼等不同，它是一种呈圆球形、内部高度交联的硬质聚磷腈衍生物，具有较高的强度，在涂层中以点接触完成高承载，使得粘着冲突阻力减小，同时提供抗粘着磨损功效，从而下降磨损。另一方面PCPS微球的填充对环氧树脂基体起到增强效果，提高了涂层抗塑性变形的才能，使钢环冲突副与环氧树脂之间的粘着效果削弱，起到减摩耐磨的效果。此外， PCPS微球规则的圆球外形和较高的强度在冲突初期充当了相似“翻滚体”的角色，必定程度上发挥了减摩效果.
3 结 论
(1)以六氯环三磷腈为原料组成得到粒径为493nm、大小均匀、呈圆球规则形状的非晶状聚三磷腈-砜微球，其对环氧树脂填充量不**过3%(质量分数)时涣散均匀，未见团聚。
(2)聚环三磷腈-砜微球使环氧树脂涂层的冲突因数和磨损量均明显下降， 并随PCPS含量的增多呈先下降后略微增大的规则； PCPS质量分数为3%时，复合涂层的冲突因数较低，约为0.37，比纯环氧树脂涂层下降近一半，磨损量也较低，达1.8×10-mm，仅为纯环氧树脂涂层的40%。
(3)聚环三磷腈-砜微球/环氧树脂复合涂层的滑动磨损以粘着磨损机理为主。