采用Pd--Si復(fù)合釬料釬焊DD98M單晶高溫合金的接頭組織和性能研究.pdf

1、航空發(fā)動(dòng)機(jī)是一種為航空飛行器提供飛行動(dòng)力的熱力機(jī)械，完善其制造工藝具有重要的戰(zhàn)略意義。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件渦輪葉片目前主要采用鎳基單晶高溫合金制成。為進(jìn)行復(fù)合冷卻，單晶葉片內(nèi)部采用復(fù)雜的空心結(jié)構(gòu)，難以直接鑄造，需采用兩半對(duì)開結(jié)構(gòu)來解決鑄造時(shí)的脫芯問題，故實(shí)現(xiàn)兩部分單晶葉片之間的高質(zhì)量連接具有重要的意義。
　　本文采用Pd-Si復(fù)合釬料來實(shí)現(xiàn)對(duì)DD98M鎳基單晶高溫合金的釬焊連接，研究釬焊溫度和保溫時(shí)間對(duì)接頭顯微組織和力學(xué)性能的影響

2、。通過剪切試驗(yàn)調(diào)整工藝參數(shù);通過高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)和沖擊韌性試驗(yàn)評(píng)價(jià)接頭綜合性能，取得的主要成果如下:
　　(1)通過釬焊獲得了致密的接頭，所得接頭構(gòu)成為:DD98M/1區(qū)/2區(qū)/1區(qū)/DD98M。其中1區(qū)由Al2Pd5和Ni[Cr,Pd]組成，2區(qū)由Pd4Si、Ni-Pd[Cr,Co]和Pd[Ni，Ti，Al]組成，近縫區(qū)由Ni-Co[Cr]和Ni[Cr,Pd]組成。接頭形成過程為:隨著溫度升高，釬料中Pd和Si在1000℃熔化成液

3、相，母材與釬料元素相互擴(kuò)散?？拷缑嫣幍腃r、Co溶解于Ni形成Ni[Cr,Co]固溶體，富余的Al與Pd反應(yīng)生成Al2Pd5金屬間化合物。釬縫中心，一方面Pd與Si反應(yīng)生成Pd4Si;另一方面，在局部Si不足處，過量Pd溶解Ni、Ti、Al等元素形成Pd[Ni，Ti，Al]固溶體。同時(shí)，基體Ni和Pd富余處，Cr、Co等溶解其中形成Ni-Pd[Cr,Co]固溶體。
　　(2)隨著釬焊溫度升高，1區(qū)內(nèi)Al2Pd5和2區(qū)內(nèi)Pd4Si

4、、Ni-Pd[Cr,Co]相均長大。隨著保溫時(shí)間延長，1區(qū)寬度增加，其內(nèi)Pd[Ni，Ti，Al]轉(zhuǎn)變成Pd4Si，Ni-Pd[Cr,Co]數(shù)量先增大后趨于穩(wěn)定，Al2Pd5增大。接頭抗剪強(qiáng)度隨釬焊溫度和保溫時(shí)間的增加均先增加后減少，當(dāng)釬焊溫度1060℃、保溫時(shí)間30min，接頭抗剪強(qiáng)度最大，達(dá)338MPa。各工藝參數(shù)下接頭均斷裂在釬縫內(nèi)部。
　　(3)接頭熱穩(wěn)定性評(píng)定:在600℃和700℃下分別熱處理240h，接頭內(nèi)無固-液相轉(zhuǎn)變