過渡液相擴散焊連接工藝參數對DD407母材液化的影響*

譚 飛，仵艷影，牛文濤，張成聰，陳玉華，黃永德

（1.中國航發南方工業有限公司，株洲 412000； 2.南昌航空大學江西省航空構件成形與連接重點實驗室，南昌 330000； 3.上海航天設備制造總廠有限公司，上海 200245）

單晶高溫合金以能夠承受劇烈的溫度載荷和惡劣工作環境的獨特性能，已經成為了航空發動機渦輪葉片的首選材料，而傳統鑄造技術已經很難滿足單晶葉片的制作要求。目前，釬焊、過渡液相擴散焊（TLP）及固相擴散焊等是鎳基單晶連接的主要焊接方法[1–3]，但釬焊接頭的強度和使用溫度都較低，適用范圍窄，工程上主要采用過渡液相擴散焊及固相擴散焊。

在TLP 連接過程中，母材的液化程度會影響影響接頭的等溫凝固過程，進而對接頭寬度及接頭的組織及性能起重要影響。Kim 等[4]采用含B 3.7%的中間層合金對鎳基高溫合金CMSX–2 進行TLP 連接，并研究TLP 連接中母材液化程度對接頭性能的影響。翟秋亞等[5]對DD6 單晶高溫合金進行TLP 連接研究發現，一定的工藝參數范圍內，所得連接接頭與母材結合良好，無明顯缺陷。雖然鎳基單晶TLP 擴散焊接頭的綜合性能接近于母材，但焊接過程中的等溫凝固及組織均勻化階段耗時很長，一般需要8～24h[6]。另外，降熔元素（B、Hf、Zr 等）的添加及部分殘留一定程度上使得接頭的使用溫度降低[7–8]。

固相擴散焊不需添加降熔元素，可獲得使用溫度較高的接頭，是鎳基單晶焊接的優選方法，但固相擴散焊時，待連接表面的清理要求特別高，而且焊接過程要求采用高的焊接壓力和長的焊接時間，對母材的性能有很大的損害。……