GH1131

中國牌號：GH1131/GH131鐵基高溫合金

相近牌號：21牌28 53

ЭЛ126，ВЖ100(俄羅斯)

GH1131鐵基高溫合金概述：

GH1131是一種高性能鐵基高溫合金復合固溶強化材料，含有鎢、鉬、蝌蚪、氮等元素，其中含有約28%的鎳含量，但其熱級與GH3044合金相當。該合金具有良好的熱加工塑性和焊接及冷成型工藝。主要品種有冷軋板、熱軋中板、棒材、扁鋼和絲材。可在700 ~ 1000下短期工作的火箭發(fā)動機和在700下長期工作的航空發(fā)動機高溫部件。

1.GH1131 (GH131)熱處理制度：熱軋板和冷軋板分別為：1130 ~ 1170，空冷；該棒是：116010，空冷處理。

2.品種規(guī)格及狀況：冷軋板、熱軋板、棒材、焊絲等。熱軋板和冷軋板通過固溶處理、酸洗、矯正和切邊來提供；提供的底座未經(jīng)熱處理；焊絲以冷拉伸狀態(tài)、熱處理和酸洗狀態(tài)或半硬狀態(tài)供應。

3.GH1131 (GH131)熔鑄工藝：GH1131合金采用非真空感應爐加電渣熔煉或電弧熔煉加電渣重熔工藝生產(chǎn)。

4.GH1131 (GH131)應用概述及特殊要求：該合金主要用作火箭發(fā)動機的高溫部件。在航空發(fā)動機上，噴殼、調(diào)節(jié)片等部件已經(jīng)做成加力燃燒室，投產(chǎn)生產(chǎn)。與類似用途的鎳基合金相比，該合金的高溫抗氧化組織穩(wěn)定性較差。700-900長期使用后，心室溫度下降，成型性能差。

鎳基高溫合金連接工藝的研究現(xiàn)狀

高溫合金主要包括鐵基合金、 鈷基合金和鎳基合金， 其中鎳基合金成分較為復雜， 其工作溫度大約在 800~1200 ℃左右， 抗熱腐蝕能力較強； 鎳基合金與鈷基合金相比， 組織穩(wěn)定性好， 抗氧化能力強。 按照生產(chǎn)工藝區(qū)分可以分為變形高溫合金、 鑄造高溫合金等， 按強化方式可將鈷基合金可分為時效強化合金和固溶強化； 按合金用途可分為渦輪導向片用高溫合金、 渦輪機片用高溫合金及燃燒室用高溫合金。 電子束焊、 激光焊、 摩擦焊及釬焊等多種焊接方法用于高溫合金的連接。

鎳基高溫合金高能束焊接

研究了焊前熱處理對Inconel 738 高溫合金熱影響區(qū)裂紋敏感性的影響規(guī)律。 首先， 對三種不同熱處理后的母材逐一進行金相觀察， 發(fā)現(xiàn)了不同程度的晶界液化現(xiàn)象。 分別對母材進行焊接時發(fā)現(xiàn)， 晶間液化較少的試件在焊接時， 裂紋敏感性較強， 且發(fā)現(xiàn)較多的 γ +γ `和碳化物相出現(xiàn)在裂紋處。最后， 研究了焊接速度對熱影響區(qū)裂紋的影響， 發(fā)現(xiàn)， 裂紋敏感性隨著焊接速度的增加而降低。

采用激光焊的方法， 對 K418 高溫合金與 42CrMo 鋼進行了焊接， 并焊后對焊縫的微觀組織進行了研究。 通過 EDS 和 TEM 分析發(fā)現(xiàn)， 焊縫主要由樹枝狀 FeCrNiC 固溶體組成， 同時還發(fā)現(xiàn)有少量細小的 MC 顆粒、 Laves 、Ni 3 Al 等第二相分布在焊縫樹枝晶之間， 這種組織特征與激光焊接過程中的非平衡狀態(tài)有關。 第二相對接頭力學性能的影響與第二相的形態(tài)和數(shù)量有關， 當?shù)诙嗉毿浬⒎植荚诤缚p中時， 對接頭可起到強化作用。

采用真空電子束焊方法， 對 GH4133 進行了焊接試驗。 通過金相分析和掃面電子顯微鏡分析方法對焊接熱影響區(qū)微裂紋行為進行研究， 結(jié)果表明， 焊接接頭的熔合線附近具有較大的裂紋敏感性， 并且有部分微裂紋穿過熔合線透入到焊縫當中。 在熔合線附近的粗晶區(qū)， 大量的微裂紋在此形核， 并擴展 1~2個晶界距離。 焊接熱輸入對熔合區(qū)及熱影響具有明顯的影響， 減小焊接速度， 提高焊接熱輸入， 可以有效的改善焊縫成型， 降低兩個區(qū)域的微裂紋傾向。

采用電子束表面凝固處理的方法， 對 M38G 鎳基高溫合金進行表面處理。 研究發(fā)現(xiàn)， 為了使材料表面熔凝層晶粒組織細化， 采用電子束表面超快速熔凝處理的方法對材料表面進行快速凝固處理， 對試樣進行高溫氧化試驗測試， 結(jié)果表明 M38G 鎳基高溫合金表面熔凝層的抗高溫氧化能力得到提高； 熔凝層的晶粒細化， 可以有效地釋放氧化膜中的殘余應力， 從而提高氧化膜的連接強度。