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镍基高温合金GH3536化学成分介绍镍

发布时间:2025/7/9 14:53:31   
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GH合金是主要用铬和钼固溶强化的一种铁量较高的镍基高温合金。GH高温合金开展研究,以提供一种用于小芯格且薄壁的高温合金蜂窝的高强度钎焊工艺。采用芯格内切圆直径为0.8mm、蜂窝壁厚为0.05mm的GH蜂窝,使用BNi2粘带钎料,优化了钎料用量、分析了不同钎料用量对应钎焊蜂窝界面组织形貌,并测试了GH蜂窝元件的拉伸性能、压缩性能及弯曲强度,评价GH蜂窝元件的基础力学性能。结果表明,所获得蜂窝结构焊合率达到99.5%;钎焊蜂窝界面晶粒细小、组织均匀、无钎缝溶蚀;GH蜂窝元件具有优异强韧性、平面抗拉强度达到50MPa。具有良好的抗氧化和耐腐蚀性能,在℃以下有中等到的持久和蠕变强度,冷、热加工成形性和焊接性能良好。适用于制造航空发动机的燃烧室部件和其他高温部件,℃以下长期使用,短时工作温度达到℃。在~℃高温下能承受一定应力并具有抗氧化或抗腐蚀能力的合金。按基体元素主要可分为铁基高温合金、镍基高温合金和钴基高温合金。按制备工艺可分为变形高温合金、铸造高温合金和粉末冶金高温合金。按强化方式有固溶强化型、沉淀强化型、氧化物弥散强化型和纤维强化型等(见金属的强化)。高温合金主要用于制造航空、舰艇和工业用燃气轮机的涡轮叶片、导向叶片、涡轮盘、高压压气机盘和燃烧室等高温部件(图1);还用于制造航天飞行器、火箭发动机、核反应堆、石油化工设备以及煤的转化等能源转换装置。封严件工作于高温、高压且具有腐蚀性气体冲刷的环境,要求蜂窝材料必须有良好的耐高温、抗氧化和耐腐蚀能力。目前,航空发动机封严结构采用蜂窝材料主要是高温合金,如GH合金。GH合金具有良好的抗氧化和蠕变强度,冷、热加工成形性和焊接性良好。相近牌号GHUNSNO2HastelloyX(美国)、NC22FeD(法国)、NiCr22FeMo(德国)、NimonicPE13(英国)中国研制了GH高温合金,是一种利用Cr和Mo元素固溶强化及碳化物强化的镍基变形高温合金,其综合性能水平相当于美国航空发动机生产中用量最大的高温合金HastelloyX。中国某型发动机燃烧室和加力燃烧室共计个零件选用了GH合金。化学成分Ni余量Cr20.5-23.5Fe17-20W0.2-1.0Mo8-10Co0.5-2.5C0.-0.15Mn≤1.0Si≤1.0S≤0.15P≤0.Cu≤0.50Al≤0.5Ti≤0.15高温合金蜂窝封严结构涉及到钣金件的弯曲成形、箔材波纹带冷成形、蜂窝环制造及组件整体装配和整体钎焊等多个工序。在钎焊技术方面多涉及接头性能评价、焊接工装设计及结构件制备技术等,但对于蜂窝钎焊界面微观组织分析、元素扩散等基础工艺方面,尚且需要深入研究和必要的工艺优化,以提高构件的焊接质量。GH金相组织结构:该合金在固溶状态的组织为奥氏体基体,还有少量的TiN和M6C型碳化物。试验所用GH合金为箔带材料,厚度为0.05mm;将箔带裁剪为5.5mm宽度的条带、并采用专用模具制备为六边形芯格(内切圆直径为0.8mm)对应的波纹带。采用电阻点焊方法将波纹带拼焊为一定尺寸规格且平面形状的蜂窝芯体。合金特性●易加工性●在℃时具有中等的持久和抗蠕变强度●具有良好抗氧化性,耐腐蚀性●适宜于℃以下长期使用的航空发动机燃烧室和加力燃烧室零部件●良好的焊接性能和冷、热加工成形性使用BNi2粘带钎料、粘带厚度为0.5mm,其中粉末比例为90%~92%;将粘带钎料均匀压制于蜂窝芯体内部。设计钎料用量为1层和2层钎料。采用2mm厚度的GH板材作为蜂窝元件的上下面板材料。将上下面板、装配好焊料的蜂窝芯体在垂直方向对中,利用焊接工装保证组件之间精密贴合。

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