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(fù)合固溶強(qiáng)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(dāng)。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(jī)和在700下長期工作的航空發(fā)動機(jī)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(yīng)。

3.GH1131 (GH131)熔鑄工藝：GH1131合金采用非真空感應(yīng)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(yīng)用概述及特殊要求：該合金主要用作火箭發(fā)動機(jī)的高溫部件。在航空發(fā)動機(jī)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(fù)雜， 其工作溫度大約在 800~1200 ℃左右， 抗熱腐蝕能力較強(qiáng)； 鎳基合金與鈷基合金相比， 組織穩(wěn)定性好， 抗氧化能力強(qiáng)。 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(qiáng)化方式可將鈷基合金可分為時效強(qiáng)化合金和固溶強(qiáng)化； 按合金用途可分為渦輪導(dǎo)向片用高溫合金、 渦輪機(jī)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)， 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(jìn)行了焊接， 并焊后對焊縫的微觀組織進(jìn)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(xì)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(guān)。 第二相對接頭力學(xué)性能的影響與第二相的形態(tài)和數(shù)量有關(guān)， 當(dāng)?shù)诙嗉?xì)小彌散分布在焊縫中時， 對接頭可起到強(qiáng)化作用。

采用真空電子束焊方法， 對 GH4133 進(jìn)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(jìn)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(dāng)中。 在熔合線附近的粗晶區(qū)， 大量的微裂紋在此形核， 并擴(kuò)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(jìn)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(xì)化， 采用電子束表面超快速熔凝處理的方法對材料表面進(jìn)行快速凝固處理， 對試樣進(jìn)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(xì)化， 可以有效地釋放氧化膜中的殘余應(yīng)力， 從而提高氧化膜的連接強(qiáng)度。