GH536鎳基高溫合金焊接組織演變

魏振偉， 陶春虎， 顧玉麗， 劉昌奎， 曲士昱

(1.北京航空材料研究院，北京 100095;2.中航工業失效分析中心，北京 100095;3.航空材料檢測與評價北京市重點實驗室，北京 100095)

GH536(Hastelloy X)是一種以Ni-Cr-Fe為基的固溶強化型高溫合金，主要的固溶強化元素為Mo、W和Co，在高溫下具有良好的耐蝕性能、抗氧化性能及強度，冷熱加工性能及焊接性能良好。由于其良好的高溫性能，被廣泛應用于航空發動機燃燒室部件、壓氣機盤、風扇、葉片及其他高溫部件的生產加工中［1～3］。趙樹生等研究了 GH536 氬弧焊焊接接頭的組織，認為GH536母材的組織由γ相基體、許多細小的球形狀 γ'和少量 M6C碳化物組成［1］。Prasad Reddy等研究了Hastelloy X固溶處理后的組織，認為合金組織由 γ相基體、富鉬 M6C碳化物以及少量的富鉻M23C6碳化物組成，并且大多數M23C6碳化物被 M6C碳化物包裹在其中［2］。Miner等研究了 Hastelloy X的組織，認為固溶狀態的組織由γ相基體和少量的富鉬M6C碳化物組成，且M6C相對于M23C6是不穩定的，在時效過程中析出M23C6沉淀相［3］。不同研究者對GH536的組織未有統一的說法。迄今，對于GH536的研究更主要集中在焊接工藝和性能方面，包括:GH536板材焊接裂紋傾向性［4］及力學性能［5］，溫度和應變速率對 Hastelloy X 流變性能的影響［6］，加工性能［7］、塑性畸變［8，9］、時效硬化機制［5］、疲勞性能［8］以及蠕變性能［10］等。

航空部件對焊接質量的要求越來越嚴格，而焊接質量和性能主要由焊接接頭的組織決定［11～13］。在焊接過程中，焊縫組織由一個快速的非平衡凝固過程決定，同時熱影響區組織由于焊接熱量的輸入發生改變［14］。對 GH536焊接接頭組織的詳細研究，國內外未見有報道。……