束流偏移量对IC10/GH3039电子束焊接头成型及性能的影响

摘要

对航空发动机整体叶盘所采用的GH3039高温合金和IC10镍基单晶高温合金进行了电子束对接实验，IC10单晶高温合金与GH3039高温合金母材成分上的差异以及两侧熔化量不同，导致焊缝中各元素比例变化，使得接头力学性能出现差异。因此，通过电子束偏束流焊接来控制焊缝区各母材熔化量，来改善接头的力学性能。分析了光束偏移对接头力学性能的影响及典型接头横截面的组织特征，综合分析了光束偏移对焊缝微观硬度影响。结果表明，焊缝横截面未见裂纹、气孔等缺陷，焊缝上下宽度相当，最宽处达到1．8mm左右，中心熔宽在0．8mm左右，呈典型的“I”形，并以电子束作用中心为基准对称分布，焊缝组织主要由两侧的枝状晶及中心的等轴晶组成；接头的显微硬度从GH3039侧经焊缝到IC10侧呈逐渐递增趋势，W和Co元素的固溶强化、γ’强化相的含量的增加、晶粒粗化是显微硬度七升的原因，其中最高硬度可以达到HV450。