Co-Al-W系鈷基高溫合金具有L12結(jié)構(gòu)的γ’-CO3（Al,W）強(qiáng)化相,兼具良好的力學(xué)性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能,且初熔溫度高于鎳基高溫合金,成為頗具潛力的高溫材料。焊接是合金重要的連接、缺陷修復(fù)技術(shù),合金焊接性能對合金的組織穩(wěn)定性以及力學(xué)性能有重要的影響。Cr元素是鈷基高溫合金必不可少的固溶強(qiáng)化元素和抗氧化元素,研究Cr元素含量對新型沉淀強(qiáng)化鈷基高溫合金的焊接性能、力學(xué)性能以及高溫抗氧化性能的影響具有重要的意義。本文在Co-Al-W-Cr-C五元鈷基合金體系中加入了 2.5 at%、5 at%、7.5 at%的Cr元素,三種合金分別簡稱為2.5Cr、5Cr和7.5Cr。三種時(shí)效態(tài)合金均由γ基體、γ’強(qiáng)化相、M6C-Co3W3C碳化物、β-CoAl相構(gòu)成。隨著Cr含量增加,合金中碳化物含量增加,γ’相的形貌由立方狀逐漸圓角化,γ’相的溶解溫度降低。2.5Cr、5Cr、7.5Cr三種合金經(jīng)氬弧焊焊接后,焊接接頭的物相與母材的物相一致,并且隨著Cr含量增加,焊縫區(qū)晶界和晶內(nèi)析出相含量增加。隨著Cr含量增加,鈷基合金的凝固焊接裂紋敏感性顯著降低,主要原因是:凝固溫度區(qū)間變窄;焊接凝固最后... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 傳統(tǒng)鈷基高溫合金
        1.1.1 傳統(tǒng)鈷基高溫合金的發(fā)展
        1.1.2 傳統(tǒng)鈷基高溫合金的組織特點(diǎn)及性能
    1.2 新型沉淀強(qiáng)化鈷基高溫合金
        1.2.1 γ'強(qiáng)化鈷基高溫合金的成分特點(diǎn)
        1.2.2 γ'強(qiáng)化鈷基高溫合金的物相組成
        1.2.3 γ'強(qiáng)化鈷基高溫合金的力學(xué)性能
    1.3 高溫合金的熔化焊焊接研究及發(fā)展
        1.3.1 高溫合金焊接接頭的結(jié)構(gòu)和形成過程
        1.3.2 高溫合金焊接裂紋及形成機(jī)理
        1.3.3 焊接工藝和合金成分對焊接裂紋敏感性的影響
        1.3.4 高溫合金焊接接頭力學(xué)性能
        1.3.5 鈷基高溫合金的熔化焊接研究
    1.4 新型沉淀強(qiáng)化鈷基高溫合金的高溫氧化
        1.4.1 高溫氧化的定義
        1.4.2 高溫氧化熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)
        1.4.3 沉淀強(qiáng)化鈷基合金的高溫氧化研究
    1.5 研究內(nèi)容及意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)合金成分
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)合金制備
    2.2 焊接設(shè)備及參數(shù)
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 顯微組織觀察及分析
        2.3.2 力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)
        2.3.3 高溫氧化實(shí)驗(yàn)
第3章 Cr元素對沉淀強(qiáng)化鈷基合金焊接接頭顯微組織和裂紋敏感性的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.2.1 Cr元素對鈷基合金顯微組織及熱物性的影響
        3.2.2 Cr元素對鈷基合金焊接接頭顯微組織的影響
        3.2.3 Cr元素對鈷基合金焊接裂紋敏感性的影響
    3.3 焊接裂紋形成機(jī)理研究
        3.3.1 凝固溫度區(qū)間
        3.3.2 晶界液相回填
        3.3.3 晶界形貌和凝固亞晶界
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Cr元素對沉淀強(qiáng)化鈷基高溫合金焊接接頭力學(xué)性能的影響
    4.1 引言
    4.2 Cr元素對焊接接頭顯微硬度的影響
    4.3 Cr元素對時(shí)效態(tài)和焊接態(tài)樣品拉伸力學(xué)性能的影響
    4.4 拉伸斷口觀察及斷裂機(jī)理研究
        4.4.1 室溫拉伸斷裂分析
        4.4.2 760℃拉伸斷裂分析
        4.4.3 850℃拉伸斷裂分析
        4.4.4 1000℃拉伸斷裂分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 Cr元素對沉淀強(qiáng)化鈷基高溫合金高溫氧化性的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.2.1 氧化動(dòng)力學(xué)曲線
        5.2.2 氧化物形貌觀察和物相分析
        5.2.3 氧化膜截面觀察
    5.3 氧化機(jī)理分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 主要結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]GH3044/GH2747異種高溫合金真空電子束焊接頭組織和性能[J]. 程林,劉永江.  焊接技術(shù). 2019(07)
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碩士論文
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本文編號：3037993