第39卷第4期 2014年4月
全属热康程
HEAT TREATMENT OF METALS
GH4169高温合金焊接接头的组织与性能
余凌锋”，梁字2，周磊
（1.贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳550025：
2.贵州省材料结构与强度重点实验室，贵州贵阳550025）
Vol. 39 No. 4 April 2014
摘要：对GH4169镍基高温合金型材对焊接头的显微组织与力学性能进行了研究，分析了顶锻力对焊接接头组织的影响。结果表明，GH4169高温合金的焊接接头主要由焊缝区、完全再结晶区、不完全再结晶区和未再结晶区组成，各个区域硬度具有明显差异：焊接温度场与顶锻参数之间的配合决定了焊接接头的显微组织；无顶锻焊接由于塑性变形不足，裂纹易在组织粗大的热影响区内萌生与扩展，导致焊接接头力学性能恶化。
关键词：GH4169；高温合金；焊接热影响区；显微组织；力学性能
中图分类号：TG406文献标志码：A文章编号：0254-6051(2014)04-0088-04
MicrostructureandmechanicalpropertiesofGH4i69superalloyweldedjoint
Yu Lingfeng', Liang Yu'2, Zhou Lei'
(1. School of Materials and Metallurgy , Guizhou University , Guiyang Guizhou 550025 , China ;
2. The Key Laboratory for Mechanical Behavior and Microstructure of Materials , Guiyang Guizhou 550025, China)
Abstract : Microstructure and mechanical properties of the welded joint of GH 4169 nickel-base superalloy section bar were investigated . And the influence of forging foree on the microstructure of the welded joint was analyzed . The results show that the microstructure of the GH4169 superalloy welding joint is mainly composed of weld seam , complete recrystallization zone , incomplete recrystallization zone and non-recrystallization zone , and the microhardness of each region is obviously different , The microstructure of the welding joint is determined by both welding temperature field and forging parameters . For the lack of plastic deformation in the welding without upsetting , crack initiation and propagation will occur easily in the heat affected zone with coarse grain , resulting in deterioration of mechanical properties of the welded joint
Key words: GH4169 ; superalloy ; welding heat affected zone ; microstructure ; mechanical property
GH4169合金是一种铁-镍-铬基的变形高温合金，具有强度高、抗氧化、抗辐照、热加工性能和焊接性能好的特点，因而成为航空、航天及核能、右油领域大量应用的关键材料12」。环形件是航空、航天、兵器、船舶等军工企业和石油化工、工程机械、汽车等行业的典型结构件，各类环形件主要采用自由锻和镶环机轧制成形两种工艺，其加工成形过程均存在加工余量大，材料利用率低，人力、能源、物资等各种资源浪费较大的缺点。
闪光焊是电阻对焊工艺中的一种，是将焊件两端夹持装配于闪光焊机的两极，通电后两端面产生闪光，将工件加热到一定程度，迅速施加顶锻力使两端面焊合为一体的焊接方法33），该方法具有高速高效、无需对被焊工件做预处理、焊缝强度好、不需使用焊料、性能优良等诸多优点。采用闪光焊生产工艺进行高温合
收稿日期：2013-09-02
作者简介：余凌锋（1986一），男，硕士研究生，主要研究方向为GH4169 电阻焊温度场模拟与焊接性能。通讯作者：案宇，副教授，E-mail：xq liangyu@126.con
doi;10.13251/j. issn.0254-6051.2014.04.022
金环件的生产由于直接采用型材成形，使异形复杂截面环件能够最大限度地浩看零件截面形状生产出坏件，后期机加工量能得到很好地控制，提高材料利用率，降低生产成本°）。目前国外一些飞机发动机静止封闭环件部分采用了GH4169型材闪光焊接工艺制造，其焊接性能完全能够满足构件服役条件要求。本文通过对GH4169镍基高温合金闪光焊焊接接头组织与性能的研究，为焊接参数的选定和优化提供参考。
1试验材料与方法
试验材料为GH4169高温合金挤压型材，其截面尺寸约为40mm×100mm。用BRUKERQ4-130 TASMAN全谱直读火花光谱仪测得其主要化学成分如表1所示，符合GB/T149922005高温合金和金属间化合物高温材料的分类和牌号》标准要求，
GH4169高温合金挤压型材经闪光焊接后，采用电火花线切割法在焊接接头取样，取样方向垂直于焊接面。试样经打磨抛光后，在10%草酸溶液中进行电解腐蚀，直流电源电流为0.5A，电解时间为30s。用