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首页优化热处理提升激光修复GH4169合金高温性能
本文主要探讨了热处理在提升激光沉积修复GH4169合金高温性能中的关键作用。GH4169合金是一种重要的高温合金材料,常用于航空航天领域,其在服役过程中可能会出现磨损或损伤,激光沉积修复技术作为一种有效的修复方法被广泛应用。热处理作为强化和优化金属材料性能的重要手段,对于恢复这种合金的高温力学性能至关重要。 研究者针对激光沉积修复后的GH4169合金进行了深入的热处理实验,主要考察了两种不同的热处理方式:局部热处理和真空热处理,以及不同时效热处理温度对合金高温拉伸性能的影响。结果显示,局部热处理和真空热处理能够使修复试样的微观结构接近原始沉积状态,枝晶间的Laves相仅发生少量熔融,保持了材料的基本稳定性。真空热处理后的试样表现出较高的高温抗拉强度和屈服强度,达到了锻件标准Q/3B 548-1996(高强级别)的86%和95%,尽管断后伸长率有所下降,但整体性能仍较为优良。 随着时效热处理温度的提高,Laves相的脆性成分进一步微弱熔解,这使得修复试样的高温力学性能得到显著提升。具体来说,高温抗拉强度和屈服强度分别达到了锻件标准的92%和98%,这意味着修复后的材料在高温环境下具有更高的强度和耐久性,这对于延长合金部件的使用寿命至关重要。 总结起来,本文的研究揭示了通过精心选择热处理方式和控制时效热处理温度,可以有效地增强激光沉积修复的GH4169合金在高温环境下的机械性能,这对实际应用中的材料修复策略具有重要的指导意义。这项研究不仅提升了修复工艺的可靠性,也为其他高温合金的修复提供了宝贵的参考。
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第 43 卷 第 1 期
2016 年 1 月
Vol. 43, No. 1
January, 2016
中 国 激 光
CHINESE JOURNAL OF LASERS
0103008-
热处理对激光沉积修复 GH4169 合金高温性能的影响
卞宏友
1,2
赵翔鹏
1
*
曲 伸
2
杨 光
1
钦兰云
1
王 维
1
1
沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳 110136
2
中航工业沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司焊接研究所, 辽宁 沈阳 110043
摘要 热处理是改善激光沉积修复 GH4169 合金力学性能的重要手段。研究了不同热处理方式和时效热处理温度对
激光沉积修复 GH4169 合金高温拉伸性能的影响规律,结果表明:采用局部热处理和真空热处理方式对修复试样进行
直接时效热处理后,试样显微组织与沉积态基本一致,枝晶间 Laves 相少量熔解;真空热处理后试样的高温抗拉强度
和屈服强度略高,达到锻件标准 Q/3B 548-1996(高强)的 86%和 95%,断后伸长率略有下降。在提高时效热处理温度
后,Laves 脆性相进一步轻微熔解,修复试样的高温抗拉强度与屈服强度有所提高,达到锻件标准的 92%和 98%。
关键词 激光光学; 激光沉积修复;GH4169 合金;热处理;显微组织;高温拉伸性能
中图分类号 TG166 文献标识码 A
doi: 10.3788/CJL201643.0103008
Effect of Heat Treatment on High Temperature Tensile Properties of
Laser Deposition Repair GH4169 Superalloy
Bian Hongyou
1,2
Zhao Xiangpeng
1
Qu Shen
2
Yang Guang
1
Qin Lanyun
1
Wang Wei
1
1
Key Laboratory of Fundamental Science for National Defence of Aeronautical Digital Manufacturing Process,
Shenyang Aerospace University, Shenyang, Liaoning 110136, China
2
Welding Institute, AVIC Shenyang Liming Aero-Engine (Group) Corporation LTD, Shenyang,
Liaoning 110043, China
Abstract Heat treatment is an important method to improve the mechanical property of laser deposition repair
GH4169 alloy. The effects of different heat treatment methods and aging heat treatment temperature on high
temperature tensile properties of laser deposition repair GH4169 alloy are investigated. As compared with as-
deposited (AD) samples, after the local heat treatment and vacuum heat treatment for laser deposition repair GH4169
alloy, microstructure of laser deposition repair GH4169 alloy changes little, the interdendritic Laves phase slightly
dissolved. The high temperature tensile strength and yield strength of vacuum heat treatment samples are slightly
higher, reaching over 86% and 95% of the wrought standard of Q/3B548-1996, however, the elongation after fracture
decreases slightly. After increasing the temperature of aging heat treatment, the Laves phase slightly dissolved
further, the high temperature tensile strength and yield strength of repaired specimen are improved, reaching over
92% and 98% of the wrought standard.
Key words laser optics; laser deposition repair; GH4169 alloy; heat treatment; microstructure; high temperature
tensile properties
OCIS codes 140.3390; 160.3900; 350.3850
1 引 言
GH4169(Inconel 718)是一种时效沉淀强化的镍基高温合金,被广泛应用于航空发动机、燃气轮机及核工
收稿日期: 2015-09-01; 收到修改稿日期: 2015-10-09
基金项 目: 国家自然 科 学基金(51375316)、辽 宁 省自然科学基 金 (201202173)、航空科 学 基金(2014ZE54028)、辽宁省高等学
校科学研究(L2014054)
作者简介: 卞宏友(1975—),男,博士,副教授,主要从事激光沉积成形和修复技术等方面的研究。E-mail: bhy@sia.cn
*通信联系人。E-mail: xiangpengzhao@163.com
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