GH3539合金激光焊接接头组织及性能的研究

摘要：

高温熔盐反应堆(MSR)利用熔融盐作为传热介质,其结构材料需要面对高温、熔盐腐蚀和中子辐照等极端环境,因此对于结构材料的性能要求极为严苛.GH3539合金作为新一代候选结构材料,在极端环境下具有显著的高温机械性能,为推动该合金的焊接应用,采用激光焊接技术对GH3539合金进行焊接,研究了合金激光焊接接头的显微组织、凝固模式及接头力学性能响应.结果表明:GH3539合金激光焊接接头具有较大的深宽比,焊接接头分为母材区、热影响区和熔合区三部分.母材区为奥氏体组织,基体中存在大量的富W碳化物以及少量的富Ti析出相.焊接接头未发现明显的焊接热影响区.熔合区中靠近熔合线的组织类型为平面晶组织,平面晶组织迅速转变为垂直于熔合线方向生长的柱状晶,且具有明显的方向性,柱状晶前沿在焊缝中线处接触,导致部分组织在焊缝中线处不规则,同时在焊缝中心处发现部分等轴晶.力学性能结果显示,熔合区硬度均值为273 HV,硬度值明显高于焊接接头的其他部分,接头中未见明显软化区域.在高温800℃时,焊接拉伸试样断裂发生在母材区域,断裂模式为明显的晶间断裂,屈服强度和最大抗拉强度分别为212.6 MPa和295.2 MPa.GH3539合金在高温下依然表现出较好的力学性能.

关键词：GH3539合金、激光焊接、微观组织、硬度、高温强度

所属期刊栏目：53

分类号：TG456.7(焊接、金属切割及金属粘接)

资助基金：国家自然科学基金;中核高效智能化焊接重点实验室开放课题

在线出版日期：2023-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

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