一、GH概述
GH是一种铁镍基高温合金,采用钨、钼、铌和氮进行固溶强化。具有良好的抗氧化性、高塑性、高热强度、热疲劳性能和冷冲压焊接工艺性能。该合金的综合性能相当于最高的镍基合金GH44和GH22,也可以替代性能较低的镍基合金GH和GH30。可提高合金在高温下长期运行的可靠性。GH合金塑性好,冷热加工性好,可生产0.8-4.0mm冷轧板和热轧板。同时它还具有良好的可焊性。对于一般时效合金,由于强度高,时效倾向大,焊接时容易产生裂纹。但对合金而言,只要控制合金的焊接规范,焊缝的裂纹倾向小,焊缝强度系数≥95%,成为时效合金中的佼佼者。真空感应电渣重熔的冶炼工艺较为合理。既保证了强度,又提高了合金的塑性。这种时效板的热处理工艺简单可行,不需要复杂的设备。材料经充分热处理后,室温强度可达kg/mm。适用于制造工作温度低于℃的航空发动机加力燃烧室部件、工作温度低于℃的航空发动机燃烧室板结构及其他高温零件。使用GH合金可以增加飞机发动机的寿命,减轻发动机的重量,节省战略元素镍。
二、GH铁基高温合金化学成分
三、GH铁基高温合金物理及力学性能
四、GH的工艺性能
GH的高温强度略高于GH,因为GH中添加了氮和钒,有利于提高抗拉强度和高温综合性能。其主要成分为Fe、Ni、Cr,并添加过渡族元素W、Mo、Nb,并通过添加微量元素B、Ce强化奥氏体,可净化和强化晶界。这两种材料都是固溶强化的高温合金。金相组织常温下为单相奥氏体,力学性能适中,有利于加工。因此,它们具有良好的焊接性能,可单独焊接或与其他高温合金和18-8铬镍不锈钢焊接。从试验和生产说明来看,焊接质量和接头性能符合技术要求。无论是氢弧焊还是接触焊,强度系数都大于90%。五、GH的成型性
1)锻造炉温度不高于℃,加热温度-℃,开锻温度不低于℃,终锻温度不低于℃,板坯热轧加热温度为-℃,钢坯轧制加热温度为℃,精轧加热温度为℃,精轧温度不低于℃。
2)冷成型性能供应状态的板材具有良好的塑性,成型过程在常温下进行。当使用多次冲压工艺制造零件时,每次冷冲压后都需要进行固溶处理。在深拉之前将硝基清漆涂在板材的表面上。六、GH焊接性能
该合金具有良好的焊接工艺性能。连接可采用TIG焊和接触焊;对于无填料的自动TIG焊接,应使用较低的焊接电流和较低的焊接速度,否则容易出现咬边缺陷。由于这种合金的抗氧化性比镍基合金稍差,所以在氩气单焊时要注意加强保护。
焊芯无裂纹,但有缩孔和向内延伸的接头线。单边延伸长度一般不超过0.1mm,芯线周围有很多晶须。形状和晶间增厚。对于较厚板的缝焊,应选择较低的焊接速度和较长的休息时间,并适当增加轧制压力,以防止出现裂纹。合金板可与1Cr18Ni9Ti、GH、GH等板组合进行氩气单焊和接触焊。