第32卷第11期 2011年11月
焊接学报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol.32No.11 November2011
氧化物弥散强化MGH956合金TIG焊缝气孔问题分析
雷玉成，任闻杰，谢伟峰，黄巍*
（江苏大学材料科学与工程学院，镇江212013）
摘要：通过X射线探伤和金相分析相结合的方法，对氧化物弥散强化（ODS)合金 MGH956的TIG焊接气孔的产生机理、分布、数量及焊接工艺参数的影响进行了研究. 结果表明，气孔的产生与ODS合金本身的制造工艺特点、弥散氧化物颗粒和焊缝组织有关；在焊缝的边缘发现许多小泡；焊缝气孔在焊缝两侧的熔合线附近呈链状分布，这是由熔池各部位的特点、焊接接头的组织和温度分布共同作用形成的；调整焊接工艺参数会影响焊缝气孔量的变化，较小的热输人，如小电流、快速度和适合的脉冲频率能在一定程度上减少焊缝气孔量，
关键词：ODS合金；MCH956；TIG焊接；气孔
中图分类号：TC454 0序言
文献标识码：A
文章编号：0253360X(2011)11000104
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试验方法
MGH956合金是一种国产先进的铁基耐高温合金——氧化物弥散强化（oxidedispersionstrength-ened,ODS合金，由于该ODS合金采用纳米尺寸的氧化物质点对基体进行强化(1,2]，所以具有高温力学性能、高温抗氧化性能、高温抗腐蚀性能等特点，并应用于航空航天和能源等领域，比如航空发动机高效冷却机构一多空层板结构等[2-4]ODS合金 MCH956的加工工艺十分复杂，包括机械合金化制粉一热挤压一热锻一冷轧一再结晶退火.这就给 ODS合金熔化焊接造成了较大的困难，如MGH956 合金的焊缝气孔间题十分突出，在TIG焊缝中密布着小气孔[4]，这些气孔会对MCH956合金焊缝质量和接头的力学性能（特别是高温蛎变强度）产生严重的破坏，因此MGH956合金的焊接气孔问题成为了制约其应用的瓶颈和驱待解决的关键问题
目前国内外关于对ODS合金的焊接研究方面的报道很少，文中采用TIG焊对ODS合金MGH956 进行平板堆焊，重点分析焊缝中气孔的形成机理、分布和焊接工艺参数对气孔形成倾向的影响，从而为
实现ODS合金的电弧焊莫定技术基础. 收稿日期：20110406
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51075191）；江苏大学科技
创新团队资助项目（JD00019）
*参加此项研究工作的还有朱强，张琦万方数据
雷玉成
试验材料采用机械合金化方法制备并经过轧制的ODS合金，加工状态为热轧、冷轧后在1350℃进行再结晶退火1h，板厚为2mm.MGH956合金的化学成分如表1所示
表1
MGH956合金化学成分（质量分数，%）
Chemical compositions of MGH956
Table1
Cr
Al
19.34
5.06
Ti 0.50
Y,0, 0.51
0 0.26
c
0.0170.018
Fe 余量
焊接前.试板（60mm×30mm）表面用手持角磨机打磨出金属光泽，并用丙酮超声清洗.试验中使用的焊机型号为MW3000逆变全数字化钨极氩弧焊机.钨极直径为2.4mm、直流正接，采用纯度为 99.9%的氟气作为保护气，气体流量为9L/min，脉冲幅比为50%，脉冲宽比为50%
焊接试样经X射线探伤检查，使用放大镜在X 射线透视底板上观察气孔分布并计算焊缝气孔量从焊缝的中部每隔2~3mm沿垂直于焊接方向截取4个试样进行金相组织观察和分析，腐蚀液为 10%HNO，+10%HF+80%H,0（质量分数）.使用 LEICADM-25OOM正置透反射显微镜和JEOLJSM 7001F扫描电子显微镜（SEM)对焊缝组织和气孔形貌进行观察，气孔分为宏观气孔和微观气孔.宏观气孔可由X射线探伤观察，微观气孔只能由光学显微