中国有色金属学报(英文版)2024,Vol.34Issue(3) :905-917.DOI:10.1016/S1003-6326(23)66442-8

激光焊接及焊后热处理K439B合金的显微组织与力学性能

Microstructure and mechanical properties of laser welded and post-weld heat-treated K439B superalloy

李郑 张振林 吴爱萍 张明军 康举 刘瞿 赵玥 陈晶阳
中国有色金属学报(英文版)2024,Vol.34Issue(3) :905-917.DOI:10.1016/S1003-6326(23)66442-8

激光焊接及焊后热处理K439B合金的显微组织与力学性能

Microstructure and mechanical properties of laser welded and post-weld heat-treated K439B superalloy

李郑 1张振林 2吴爱萍 3张明军 4康举 5刘瞿 1赵玥 1陈晶阳4
扫码查看

作者信息

  • 1. 清华大学机械工程系,北京 100084;清华大学先进材料加工技术教育部重点实验室,北京 100084
  • 2. 西南交通大学材料科学与工程学院,成都 610031
  • 3. 清华大学机械工程系,北京 100084;清华大学先进材料加工技术教育部重点实验室,北京 100084;清华大学摩擦学国家重点实验室,北京 100084
  • 4. 北京航空材料研究院先进高温结构材料重点实验室,北京 100095
  • 5. 北京石油化工学院北京能源工程先进连接技术高等学校工程研究中心,北京 102617
  • 折叠

摘要

对应用于发动机涡轮上的新型镍基合金K439B进行激光焊接实验,研究焊后热处理对接头显微组织和力学性能的影响.半定量分析结果表明,热处理后接头各区域γ'相均发生长大,一次γ'相和二次γ'相半径分别约为25和150nm.力学性能测试结果表明,焊后热处理可使焊缝区硬度提高约HV 100,由γ'相提供的临界恢复剪应力从4.8 MPa提高到92 MPa;另一方面,热处理后接头的抗拉强度和屈服强度与母材的相当,大量碳化物的存在导致接头在拉伸过程中优先断裂于母材处.

Abstract

Laser welding of the new nickel-based alloy K439B applied for engine turbine was carried out.The effects of post-welding heat treatment(PWHT)on the microstructure and mechanical properties of the joints were investigated.Semi-quantitative statistical results show that after PWHT,γ'phases in the whole joint grow up,and the radii of the primary and secondary γ'phases are about 25 and 150 nm,respectively.The results of mechanical properties show that PWHT improves the microhardness in the weld by about HV 100,and the critical resolved shear stress provided by γ'phases increases from 4.8 to 92 MPa.The tensile strength and yield strength of the heat-treated joint are comparable to those of the base metal.The presence of a large amount of carbides is the reason for the preferential fracture of the base metal during the tensile process.

关键词

镍基高温合金/激光焊接/γ'相/碳化物/显微组织/力学性能

Key words

nickel-based superalloy/laser welding/γ'phases/carbides/microstructure/mechanical properties

引用本文复制引用

基金项目

国家科技重大专项(J2019-VI-0004-0117)

国家自然科学基金(51905301)

出版年

2024
中国有色金属学报(英文版)
中国有色金属学会

中国有色金属学报(英文版)

CSTPCDCSCD
影响因子:1.183
ISSN:1003-6326
参考文献量42
段落导航相关论文