时效处理对粉末高温合金惯性摩擦焊接头室温拉伸行为的影响

摘要

对惯性摩擦焊扩散连接的FGH96合金试样经时效处理前后的室温拉伸行为进行了研究,并对其失效机制进行了评估。结果表明,对于焊接态(原状态)FGH96合金试样,由于焊缝区和热影响区的γ′相综合强化效果弱,晶界平直化,导致焊缝区和热影响区的强度低于基体,在室温拉伸过程中塑性应变量大;由于热影响区的晶粒尺寸大,晶界强化效果弱,且位错强化效果低于焊缝区,使热影响区成为整个试样强度的最薄弱区域,裂纹从该处萌生,断口表现出一定的塑性特征。对于时效处理后的FGH96合金试样,由于γ′相的粗化,强化相体积分数的提高,及γ′/γ之间错配度的增加,提高了γ′相的综合强化效果,使焊缝区和热影响区的强度较焊接态试样显著提高,并高于基体,在室温拉伸过程中基体的塑性应变量相对较大。连续或半连续析出的M23C6型碳化物弱化了焊缝区晶界的结合强度,导致试样从该处断裂,并出现了脆性断裂的特征。显微硬度的测试结果较好验证了焊接态和时效态试样强度的分布情况。