Hf对定向凝固高温合金IC10瞬时液相扩散连接接头组织性能的影响

采用以母材为基,B,Hf为降熔元素的中间层合金对Ni3Al基高温合金IC10进行瞬时液相扩散连接(TLP),研究了不同Hf含量的中间层对接头焊缝组织演变和力学性能的影响,并探讨了组织与性能之间的联系。结果表明,焊接接头的典型组织有2种:EZ区和SZ区。在连接区未出现硼化物析出的扩散影响区。随着中间层Hf含量的增加,焊缝ASZ区硼化物和碳化物共生组织形态向冰糖块状发展;随着焊接温度的升高,冰糖块状共生组织又向树枝状和鱼骨状过渡,常温拉伸性能都逐步恶化;当等温凝固未完全完成时,接头常温抗拉强度由ASZ区大小和性质决定。

第二、三代镍基单晶高温合金含Hf过渡液相连接

采用无B的含Hf镍基合金作为中间层合金,分别对含Re的第二代镍基单晶高温合金（CMSX-4,铸态）和第三代镍基单晶高温合金（SXG3,完全热处理态）进行过渡液相（TLP）连接,并分析了连接区的显微组织演变以及降熔元素分布,测试了连接区的显微硬度.结果表明,在1290℃真空保温24 h后,CMSX-4和SXG3合金的TLP连接均已完成,2种合金的TLP连接过程也均符合经典模型.以含Hf的镍基合金作为中间层合金时,在连接区内没有出现扩散影响区.CMSX-4合金的固溶处理可在TLP连接过程中同步完成,缩短了热处理工艺.SXG3合金中的C与Hf结合在液相中形成固相Hf C,降低熔体中Hf浓度,缩短了等温凝固阶段的时间.研究表明,通过含Hf的TLP连接可以研究小角度晶界的界面稳定性,其中在1150℃保温热处理后,SXG3合金小角度晶界出现不连续脱溶转变的临界区间在10°～17°之间.