GH4169高溫合金多層結(jié)構(gòu)超塑成形與分析.pdf

1、作為鎳基合金中應(yīng)用最廣泛的合金之一，GH4169高溫合金是一種通過γ"(Ni3Nb)和γ'(Ni3(Al,Ti))的彌散分布來強(qiáng)化基體γ的Ni基合金，在高溫條件下具有良好的耐疲勞、抗蠕變、抗氧化等優(yōu)異的綜合性能。高溫合金多層板結(jié)構(gòu)具有高強(qiáng)度、高剛度、輕量化結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在航空航天耐熱和防熱上具有廣泛的應(yīng)用前景。高溫合金擴(kuò)散連接較難且強(qiáng)度不高，故而采用激光連接+超塑成形組合技術(shù)制造GH4169合金三層板結(jié)構(gòu)件。激光焊接具有能量密度高、焊接質(zhì)

2、量高、熱影響區(qū)和變形區(qū)都很小、可焊接不同材料的組合等優(yōu)點(diǎn)，在加工多層結(jié)構(gòu)件時(shí)具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。本文主要通過分析GH4169合金板的超塑成形及成形前后的微觀組織，研究GH4169合金三層板結(jié)構(gòu)件制造工藝，并分析該結(jié)構(gòu)件的微觀組織和力學(xué)性能，最后通過數(shù)值模擬進(jìn)行輔助分析。
　　本文進(jìn)行了GH4169合金三層板結(jié)構(gòu)件的超塑氣脹成形。在成形前，經(jīng)過大量的焊接試驗(yàn)摸索，試驗(yàn)得到了合理焊接參數(shù)。三層板焊接工藝參數(shù)為：頻率32Hz，峰值功率4

3、500W，脈寬3ms，焊速180mm/min。通過對(duì)試驗(yàn)與文獻(xiàn)的總結(jié)，得到超塑成形工藝參數(shù)。超塑成形工藝參數(shù)為：溫度Tf=960℃，壓力Pf=4.2MPa，時(shí)間tf=130min。本文又分析了結(jié)構(gòu)件成形后的厚度、組織變化和力學(xué)性能。結(jié)構(gòu)件外觀形狀良好，壁厚分布均勻；焊縫和母材的組織發(fā)生改變；焊縫的力學(xué)性能提高，母材的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度有所提高，塑性有所下降。試驗(yàn)結(jié)果說明激光束焊接+超塑成形(LBW+SPF)組合技術(shù)是一種有效成形GH41