GH3030蜂窩密封產(chǎn)品釬焊工藝及性能研究.pdf

1、隨著能源結(jié)構(gòu)和電力市場需求的改變，哈電集團(tuán)與美國GE公司合作，致力于F級和H級的燃機(jī)制造和研發(fā)。燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)工作過程中，漏氣損失是降低燃?xì)廨啓C(jī)效率的重要原因之一。為了減少燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)部及向外的漏氣損失，以提高機(jī)組效率和安全可靠性，本課題采用蜂窩氣封的方法降低漏氣損失，提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率。試驗(yàn)選用的蜂窩材料為GH3030鎳基高溫合金，蒙皮材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，并選用了BNi-2釬料和BNi73CrSiB-40Ni釬料兩種釬料

2、對兩母材進(jìn)行了真空釬焊試驗(yàn)。工藝參數(shù)的改變對釬焊接頭界面具有重要影響，通過觀察不同工藝條件下的接頭SEM照片，探究接頭界面的變化規(guī)律。測試了不同工藝參數(shù)下，釬焊接頭抗剪強(qiáng)度的變化規(guī)律，并對接頭的界面硬度分布和斷口微觀形貌進(jìn)行了觀察，確定了兩種釬焊接頭的斷裂形式。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，采用BNi73CrSiB-40Ni釬料釬焊GH3030鎳基高溫合金與1Cr18Ni9Ti不銹鋼獲得的接頭抗剪強(qiáng)度高于采用BNi-2釬料的釬焊接頭。當(dāng)釬焊

3、工藝條件增強(qiáng)時(shí)，兩種釬焊接頭的抗剪強(qiáng)度表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律，均為先升高后降低。當(dāng)釬焊溫度為1100℃，保溫時(shí)間為5min時(shí)，BNi73CrSiB-40Ni釬料釬焊接頭抗剪強(qiáng)度為292MPa，BNi-2釬料釬焊接頭抗剪強(qiáng)度為272MPa。
　　BNi73CrSiB-40Ni釬料在GH3030鎳基合金表面的鋪展面積相對較大，因此其對GH3030鎳基合金的潤濕性優(yōu)于BNi-2釬料。隨著釬焊工藝參數(shù)的提高，BNi73CrSiB-40Ni釬

4、料和BNi-2釬料在GH3030鎳基合金表面的鋪展面積均增大，潤濕性提高。兩種釬焊接頭的界面均分為中央固溶體區(qū)、擴(kuò)散區(qū)和晶間滲入?yún)^(qū)三個(gè)區(qū)域。BNi73CrSiB-40Ni釬料釬焊接頭中的中央固溶體區(qū)厚度增加，由于釬料中的Cr含量增加，釬縫中Cr-B、Cr-Si化合物相增加。
　　兩種釬焊接頭具有不同的斷裂形式。采用BNi-2釬料對GH3030與不銹鋼釬焊進(jìn)行釬焊連接，接頭的斷裂形式為準(zhǔn)解理斷裂和韌性斷裂，在接頭處出現(xiàn)明顯的宏觀裂紋

5、。采用BNi73CrSiB-40Ni釬料對GH3030與不銹鋼進(jìn)行釬焊連接時(shí)，接頭的斷裂形式為穿晶和沿晶界斷裂和微孔聚集型和準(zhǔn)解理混合斷裂方式，釬焊接頭未出現(xiàn)微裂紋，同時(shí)接頭表現(xiàn)出了較高的塑性，使用BNi73CrSiB-40Ni釬料的釬焊接頭力學(xué)性能優(yōu)于使用BNi-2釬料釬焊接頭。
　　采用BNi73CrSiB-40Ni釬料，在最佳的工藝參數(shù)下對蜂窩密封產(chǎn)品進(jìn)行真空釬焊連接，獲得了較為理想的焊縫。根據(jù)產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，焊后對產(chǎn)品進(jìn)行檢