GH4169D合金电子束焊接接头显微组织和持久断裂特征

来源期刊：稀有金属材料与工程2021年第3期

论文作者：田伟 钟燕 王宇宙 吴晨 李祚军

文章页码：1055 - 1061

关键词：GH4169D合金;电子束焊接;显微组织;显微硬度;持久断裂;

摘    要：采用金相显微镜和扫描电镜分析了GH4169D合金电子束焊接接头的显微组织,利用显微硬度计测试了母材、热影响区和焊缝的显微硬度,采用体式显微镜和扫描电镜研究了焊接接头持久断裂特征。结果表明,GH4169D母材中的主要析出相为1²0μm长的片层状晶界η相、30⁸0 nm的颗粒状γ′相和少量的碳氮化物。热影响区中的主要析出相为10²0 nm的颗粒状γ′相,几乎没有晶界η相。焊缝中为枝晶组织,枝晶间存在含有共晶组织的白色析出相,析出相尺寸为2⁶μm,枝晶杆中含有10 nm以下的细小颗粒状γ′相。母材的显微硬度低于热影响区和焊缝,不同区域的显微硬度主要受γ′相尺寸的影响。焊接接头的持久断裂过程包括蠕变裂纹扩展、快速扩展和瞬断3个阶段,蠕变裂纹扩展区中为沿晶断裂,快速扩展区中为沿晶和穿晶混合断裂,瞬断区为穿晶断裂。蠕变裂纹扩展起始于试样表面的热影响区,热影响区中晶界η相含量低和裂纹尖端晶界氧化是导致焊接接头持久性能低于母材的主要原因。