氩弧焊补焊对GH150性能的影响

刘晓娟++方连军++程爽

摘 要：本文针过对GH150合金进行750℃时效处理之后，采用GH3113焊丝进行一次补焊、二次补焊，然后通过拉伸性能测试及疲劳试验分析，研究多次补焊对时效合金性能的影响。结果表明：GH150合金时效时效后，随着补焊次数的增加，强度及抗疲劳性有所下降，但补焊后的室温拉伸强度高于900MPa，在在650MPa应力条件下可满足104循环次数。

关键词：GH150 时效 补焊 性能

中图分类号：TG444.74 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（b）-0093-02

GH150合金是国内时效强化高温合金之一，以钨、钼等元素固溶强化和钛、铝、铌时效强化的镍-铁-铬基高温合金，它的特点是强度高、塑性好、膨胀系数低，在750℃以下长期使用组织稳定[1-2]。本文主要研究时效热处理后板材多次氩弧焊接对GH150合金性能的影响。

1 试验方案

用料为GH150合金板材，为模拟裂纹及后续应用修理的状态，选取由于零件相同厚度的板材进行试验，δ2.0板材，材料标准：HB 6571-92。试件采用手工氩弧焊接，焊丝采用塑性、抗裂性较好的HGH3113焊丝，焊接后进行X射线检测焊缝的内部缺陷，确保试件焊缝的质量符合焊接标准的要求，焊接后对试件进行固溶时效处理，保证零件的时效状态和成分，在进行一次补焊和二次补焊后，也分别进行的射线检测和超声去应力，去除焊缝部分的焊接应力，为验证和模拟后续的零件焊接和修理状态，一次补焊和二次补焊后未进行时效处理。具体的分组试验情况见表1。

焊接后的热处理制度1120±10℃，空冷，750±10℃时效16h～16h15min，空冷。

2 试验结果及讨论

第一组试片焊接后进行固溶时效处理未进行氩弧焊补焊。第三、四组试片，焊缝进行一次、二次补焊，补焊后采用了超声波冲击去应力工艺的方法去除焊缝应力。以第一组GH150+GH150试片室温下拉伸σb平均值1205.1MPa为参考，第三組、第四组试片在室温拉力过程中焊缝强度有所下降，而一次补焊中有一组试片的常温拉伸强度最低为σb806MPa，相对于整体的水平，该试片强度为一个特例，为进一步验证焊缝强度，增加一次补焊的焊缝的试片数量，焊缝的强度如表3所示。表中分析可得，图中的一次补焊数据突跳的点应为试片加工过程中的光洁度等的影响下的一个特例数据，在倍检的试片中，焊缝的拉伸强度均低于未补焊的试片，而高于两次补焊的试片，图1分析可知，随着补焊次数的增加，焊缝强度有所下降，分析认为补焊的材料为镍基固溶合金，补焊过程中焊缝及焊缝熔合区熔化后重新凝固，破坏了原有时效组织，即补焊后的焊缝区是非时效强化合金组织，降低了材料的的组织强度。

3 结语

对于GH150时效强化合金，氩弧焊接并经过时效处理后，再经过一次补焊、二次补焊，补焊后未经过时效强化处理，焊缝强度随补焊次数的增加，强度降低，但补焊两次未经热处理理强化的强度高于900Mpa。

对于GH150时效强化合金，氩弧焊接并经过时效处理后，再经过经一次补焊、二次补焊，低周疲劳性能在700MPa应力条件下，接近104循环次数，在650MPa应力条件下可达到104以以上的循环次数。

参考文献

[1] 蒙肇斌，姚春发，王延庆，等.GH150合金棒材的热处理制度[J].钢铁研究学报，2004，16（5）：63-67.

[2] 缪宏博，翟爱群，赵宇新，等.叶片用GH 150合金的力学性能研究[J].航空材料学报，2006，26（3）：331-332.endprint