氬弧焊補焊對GH150性能的影響

劉曉娟++方連軍++程爽

摘 要：本文針過對GH150合金進行750℃時效處理之后，采用GH3113焊絲進行一次補焊、二次補焊，然后通過拉伸性能測試及疲勞試驗分析，研究多次補焊對時效合金性能的影響。結果表明：GH150合金時效時效后，隨著補焊次數的增加，強度及抗疲勞性有所下降，但補焊后的室溫拉伸強度高于900MPa，在在650MPa應力條件下可滿足104循環次數。

關鍵詞：GH150 時效 補焊 性能

中圖分類號：TG444.74 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（b）-0093-02

GH150合金是國內時效強化高溫合金之一，以鎢、鉬等元素固溶強化和鈦、鋁、鈮時效強化的鎳-鐵-鉻基高溫合金，它的特點是強度高、塑性好、膨脹系數低，在750℃以下長期使用組織穩定[1-2]。本文主要研究時效熱處理后板材多次氬弧焊接對GH150合金性能的影響。

1 試驗方案

用料為GH150合金板材，為模擬裂紋及后續應用修理的狀態，選取由于零件相同厚度的板材進行試驗，δ2.0板材，材料標準：HB 6571-92。試件采用手工氬弧焊接，焊絲采用塑性、抗裂性較好的HGH3113焊絲，焊接后進行X射線檢測焊縫的內部缺陷，確保試件焊縫的質量符合焊接標準的要求，焊接后對試件進行固溶時效處理，保證零件的時效狀態和成分，在進行一次補焊和二次補焊后，也分別進行的射線檢測和超聲去應力，去除焊縫部分的焊接應力，為驗證和模擬后續的零件焊接和修理狀態，一次補焊和二次補焊后未進行時效處理。具體的分組試驗情況見表1。

焊接后的熱處理制度1120±10℃，空冷，750±10℃時效16h～16h15min，空冷。

2 試驗結果及討論

第一組試片焊接后進行固溶時效處理未進行氬弧焊補焊。第三、四組試片，焊縫進行一次、二次補焊，補焊后采用了超聲波沖擊去應力工藝的方法去除焊縫應力。以第一組GH150+GH150試片室溫下拉伸σb平均值1205.1MPa為參考，第三組、第四組試片在室溫拉力過程中焊縫強度有所下降，而一次補焊中有一組試片的常溫拉伸強度最低為σb806MPa，相對于整體的水平，該試片強度為一個特例，為進一步驗證焊縫強度，增加一次補焊的焊縫的試片數量，焊縫的強度如表3所示。表中分析可得，圖中的一次補焊數據突跳的點應為試片加工過程中的光潔度等的影響下的一個特例數據，在倍檢的試片中，焊縫的拉伸強度均低于未補焊的試片，而高于兩次補焊的試片，圖1分析可知，隨著補焊次數的增加，焊縫強度有所下降，分析認為補焊的材料為鎳基固溶合金，補焊過程中焊縫及焊縫熔合區熔化后重新凝固，破壞了原有時效組織，即補焊后的焊縫區是非時效強化合金組織，降低了材料的的組織強度。

3 結語

對于GH150時效強化合金，氬弧焊接并經過時效處理后，再經過一次補焊、二次補焊，補焊后未經過時效強化處理，焊縫強度隨補焊次數的增加，強度降低，但補焊兩次未經熱處理理強化的強度高于900Mpa。

對于GH150時效強化合金，氬弧焊接并經過時效處理后，再經過經一次補焊、二次補焊，低周疲勞性能在700MPa應力條件下，接近104循環次數，在650MPa應力條件下可達到104以以上的循環次數。

參考文獻

[1] 蒙肇斌，姚春發，王延慶，等.GH150合金棒材的熱處理制度[J].鋼鐵研究學報，2004，16（5）：63-67.

[2] 繆宏博，翟愛群，趙宇新，等.葉片用GH 150合金的力學性能研究[J].航空材料學報，2006，26（3）：331-332.endprint