發(fā)布時(shí)間：2017-03-31 04:27

  本文關(guān)鍵詞：718高溫合金激光焊接及其液化裂紋形成機(jī)理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：718鎳基高溫合金在高溫環(huán)境下具有較好的機(jī)械性能、抗氧化性以及抗熱腐蝕性能,被廣泛應(yīng)用在航天、航空、石油化工以及動(dòng)力能源等重要領(lǐng)域。為了提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本,焊接工藝也被逐步應(yīng)用在718合金構(gòu)件的連接以及修復(fù)中。與傳統(tǒng)焊接工藝相比,激光焊接具有能量密度高、熱輸入小等優(yōu)點(diǎn),成為718合金焊接及修復(fù)的先進(jìn)技術(shù)。本文以鍛造的718合金為主要研究對(duì)象,采用CO2激光對(duì)具有不同晶粒尺寸的718合金進(jìn)行不填絲激光焊接以及激光填絲補(bǔ)焊等焊接工藝試驗(yàn),利用金相顯微鏡、掃描電鏡、能譜等分析測(cè)試方法對(duì)焊縫成形、接頭顯微組織、力學(xué)性能以及液化裂紋的形成機(jī)理進(jìn)行了試驗(yàn)研究,試驗(yàn)結(jié)果表明:利用CO2激光對(duì)718合金進(jìn)行激光焊接獲得了成形良好的焊接接頭,焊縫橫截面呈“釘子”形,激光焊接工藝參數(shù)的改變均會(huì)對(duì)焊縫成形產(chǎn)生影響,適合718合金激光焊接的工藝參數(shù)范圍為P=6~7 kW,V=1~1.5 m/min;焊縫區(qū)組織為典型的凝固組織,主要為樹枝晶,枝晶間存在偏析,偏析相主要為富Nb的(γ+Laves)低熔點(diǎn)共晶相;母材奧氏體基體上彌散分布著塊狀碳化物,奧氏體晶界上存在不連續(xù)的析出相,主要為MC型碳化物;熱影響區(qū)晶界發(fā)生了明顯的粗化,晶界上的析出相部分溶解或全部溶解。單激光焊接焊縫區(qū)顯微硬度低于母材,且在熔合線附近存在軟化區(qū),填絲補(bǔ)焊接頭的顯微硬度略高于母材;對(duì)接頭進(jìn)行焊后熱處理可明顯提高接頭在室溫、高溫下的抗拉強(qiáng)度,但會(huì)降低焊接接頭的塑性,室溫下接頭呈現(xiàn)韌性斷裂,高溫下接頭呈脆性斷裂,且斷裂發(fā)生在焊縫區(qū)。接頭熱影響區(qū)液化裂紋產(chǎn)生主要與基體的化學(xué)成分、晶粒度大小以及焊接過程中所受應(yīng)力大小有關(guān);奧氏體晶界上含有Nb、Mo、B等析出相受焊接熱輸入影響而發(fā)生組分液化是液化裂紋產(chǎn)生的主要原因;不同晶粒度的母材對(duì)液化裂紋敏感性不同,晶粒尺寸大的母材,更容易在熱影響區(qū)產(chǎn)生液化裂紋;模擬718合金實(shí)際補(bǔ)焊工藝發(fā)現(xiàn),隨著焊縫自身拘束應(yīng)力的增大,接頭液化裂紋總長(zhǎng)度增加,液化裂紋敏感性增加。
【關(guān)鍵詞】：718鎳基高溫合金 激光焊接 微觀組織 力學(xué)性能 液化裂紋
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG456.7
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 鎳基高溫合金概述11-16
• 1.1.1 鎳基合金分類11-12
• 1.1.2 718鎳基高溫合金簡(jiǎn)介12-13
• 1.1.3 718鎳基高溫合金的元素及其相組成13-15
• 1.1.4 718鎳基高溫合金的強(qiáng)化機(jī)制15-16
• 1.2 鎳基高溫合金激光焊接16-18
• 1.2.1 激光焊接原理16-17
• 1.2.2 鎳基合金激光焊接工藝的研究17-18
• 1.3 鎳基合金焊接接頭裂紋形成理論及研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3.1 鎳基高溫合金凝固裂紋形成理論18-19
• 1.3.2 鎳基高溫合金液化裂紋形成理論19-20
• 1.3.3 研究現(xiàn)狀20-21
• 1.4 課題研究的目的和內(nèi)容21-23
• 1.4.1 研究目的及意義21-22
• 1.4.2 課題研究?jī)?nèi)容22-23
• 第二章 試驗(yàn)材料、設(shè)備與方法23-26
• 2.1 試驗(yàn)材料23
• 2.2 試驗(yàn)設(shè)備與分析方法23-26
• 2.2.1 顯微組織觀察與分析24-25
• 2.2.2 顯微硬度試驗(yàn)25
• 2.2.3 拉伸試驗(yàn)25-26
• 第三章 718鎳基合金激光焊接工藝及接頭組織性能分析26-49
• 3.1 激光焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫成形的影響26-33
• 3.1.1 激光焊接功率對(duì)焊縫成形的影響26-29
• 3.1.2 激光焊接速度對(duì)焊縫成形的影響29-31
• 3.1.3 離焦量對(duì)焊縫成形的影響31-33
• 3.2 焊接接頭顯微組織分析33-42
• 3.2.1 母材顯微組織分析33-36
• 3.2.2 焊縫區(qū)顯微組織36-40
• 3.2.3 HAZ顯微組織分析40-42
• 3.3 焊接接頭力學(xué)性能分析42-48
• 3.3.1 接頭顯微硬度42-43
• 3.3.2 接頭室溫拉伸性能43-45
• 3.3.3 接頭高溫拉伸性能45-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第四章 718鎳基合金激光補(bǔ)焊焊接接頭組織及接頭性能分析49-57
• 4.1 718合金激光補(bǔ)焊焊接工藝研究49-50
• 4.2 激光補(bǔ)焊接頭顯微組織分析50-53
• 4.2.1 焊縫區(qū)接頭顯微組織分析50-52
• 4.2.2 激光補(bǔ)焊接頭熱影響區(qū)顯微組織分析52-53
• 4.3 接頭力學(xué)性能分析53-55
• 4.3.1 接頭顯微硬度分析53
• 4.3.2 接頭高溫拉伸性能分析53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 718鎳基合金激光焊接接頭液化裂紋形成機(jī)理分析57-74
• 5.1 718鎳基合金激光焊接接頭HAZ液化裂紋分布特征57-58
• 5.2 液化裂紋形成的影響因素58-67
• 5.2.1 成分的作用58-61
• 5.2.2 晶粒度的作用61-65
• 5.2.3 應(yīng)力的作用65-67
• 5.3 718合金接頭液化裂紋裂紋形成機(jī)理分析67-72
• 5.3.1 焊縫層間HAZ裂紋形成機(jī)理分析67-68
• 5.3.2 HAZ液化裂紋形成機(jī)理分析68-72
• 5.4 本章小結(jié)72-74
• 第六章 總結(jié)與展望74-76
• 6.1 結(jié)論74-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-81
• 致謝81-82

  本文關(guān)鍵詞：718高溫合金激光焊接及其液化裂紋形成機(jī)理研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：278916