HT700高温合金旋转摩擦焊接接头组织和力学性能的研究

用旋转摩擦焊接(RFW)方法对HT700高温合金进行焊接,并对焊接试样进行焊后热处理(PWTH)。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、显微硬度计、室温和750℃拉伸实验,对接头微观组织和力学性能进行系统研究。结果表明:焊态接头分为焊缝中心区(WCZ)、热力影响区(TMAZ)和热影响区(HAZ)3个典型区域,其中显微组织从等轴细晶粒(WCZ)、变形粗晶粒(TMAZ)逐渐转变为与母材类似的等轴晶粒(HAZ);RFW过程中WCZ发生了动态再结晶及强化相的溶解,其中γ′强化相的溶解程度大于M23C6或MC碳化物;从焊接界面到母材,焊态接头的晶粒尺寸、形状和强化相分布等微观结构逐渐发生变化,γ′相的溶解导致焊态接头力学性能较差,且在750℃时,晶界滑动使其力学性能进一步下降;焊后热处理后,晶粒生长、强化相的再析出和焊后微观组织均匀化使得接头室温和高温拉伸强度显著提高,且接头高温延展性得到一定程度的改善。本研究可为HT700高温合金的高质量焊接提供新思路。

铁镍基合金HT700P焊接接头力学性能和微观组织研究

采用机械TIG焊方法对铁镍基合金HT700P大口径管的环缝焊接,焊后进行稳定化热处理(980℃/3 h/AC)和无损检测(100%PT+100%RT+100%PAUT),合格后对焊接接头进行拉伸强度、弯曲、硬度性能、冲击、高温持久性能和微观金相组织试验。试验结果表明:焊接接头室温抗拉强度、屈服强度高于HT700P母材的下限值,弯曲试验合格。焊接接头中母材和热影响区的硬度明显大于焊缝,母材和热影响区硬度无明显差别。焊缝的室温冲击平均值为160.7 J,热影响区的室温冲击平均值为102.3 J,均高于HT700P母材的下限值。焊接接头105小时持久断裂强度为138.3 MPa。焊接接头宏观和微观金相组织检验合格,焊缝金相组织均为奥氏体,不存在TCP等有害相的析出。

缓蚀剂对HT700T合金在氯化物熔盐中腐蚀行为的影响

采用浸泡法研究了镍铁基高温合金HT700T在800℃下添加不同剂量Al粉缓蚀剂的NaCl/KCl/MgCl_(2)氯化物熔盐中的腐蚀行为,浸泡时间分别为200、300、400 h。采用X射线衍射(XRD)和配备能谱仪的扫描电子显微镜(SEM/EDS)对腐蚀产物的组成、形貌和元素分布进行了研究,分析了缓蚀剂对HT700T合金腐蚀行为的影响。结果表明:HT700T合金在800℃下腐蚀后,添加Al粉缓蚀剂可在样品表面生成具有面心立方结构的Ni_(3)Al相;当Al粉缓蚀剂添加量为2%(质量分数)时,可在合金表面形成致密的Al_(2)O_(3)膜;当Al粉缓蚀剂添加量为10%(质量分数)时,Al向内扩散导致合金内部元素发生变化,形成由Al_(2)O_(3)、Al-Ni-Fe、Ni-Fe、Ni-Al、Ni-Al-Fe+Cr_(2)O_(3)组成的防护层,其深度随时间变化分别为185.8μm(200 h)、145.66μm(300 h)、166.02μm(400 h),可有效降低800℃下氯化物熔盐的腐蚀速率。

650℃超超临界机组用镍铁基高温合金固溶工艺研究

通过改变不同的固溶工艺参数对HT700镍铁基高温合金材料力学性能进行研究,并借助金相显微镜、扫描电子显微镜等表征手段,分析固溶工艺对其组织及力学性能的影响。结果表明:随着固溶时间的提高,该材料的室温-拉伸强度越高,但在室温下的断后伸长率呈下降趋势;当固溶温度超过1150℃,保温时间超过50 h时,金相组织中的枝晶消除较彻底。