我厂生产的某型航空发动机主管采用GH1140合金,该零件采用氩弧焊焊接。
后来水压试验时,发现焊缝处多次漏油。当检查焊缝时,裂纹位置在管道的焊缝上,从管道内壁向外延伸,穿过管壁(见图1)。金相检验表明,沿晶界存在类似裂纹的“网格状”结构(典型形貌见图2,可见沿晶界分布的白线)。本文对网状组织的性质和成因进行了讨论和分析。
检测方法
试验所用材料为GH1140管,用不同电流焊接五个试样。特殊的请参见下表:
微观结构检查
用五种电流参数对焊接试样进行金相检验。腐蚀前,抛光五个样品。在下部焊接区域没有发现缺陷。经腐蚀观察,1号试样(30A)焊缝组织正常,焊缝居中。
沿晶界没有发现网络(见图3);在2号样品(40A)的焊缝显微组织中局部出现胡须。
微观结构(见图4)。具有最后三个电流参数的样品(3号、4号和5号)沿着晶界具有连续的网状结构事,但电流参数不同,沿晶界网络的权重不同。焊接电流参数越大,沿晶界。网络显得越严重。参见图5、6和7。
沉淀相的化学成分
用x射线能谱仪分析焊缝的连续网状晶界和晶内成分,结果见表1。发现网状晶界的碳、铬和钛含量高于晶内晶界。根据资料,铬与碳、钛和碳有关。亲和力强,所以析出物可能是Cr 23 C 6,Ti C等。
结果分析和讨论
对GH1140合金管氩弧焊后的五个试样进行金相观察,在此条件下,焊接区域未发现缺陷。腐蚀观察后,焊接试样的焊缝组采用低电流(30A)具有正常编织和高电流(≥55A)参数的焊接样品在焊接区沿晶界具有不同程度的连续网络。塑造组织。当焊接电流大于55A时,随着焊接电流参数的增加,沿晶界呈现连续的网络群。
编织的程度越严重。原因可能是焊缝区温度越高,越容易产生碳化物等析出物。
相溶解和再沉淀。这些变化可能导致焊接性能(如耐腐蚀性)下降。
焊缝的净晶界和晶内成分分析表明,GH1140合金管采用氩弧焊焊接。焊后沿晶界的网状结构不是裂纹,而是碳、铬、钛等元素的合金相(Cr 23 C 6,C) Ti沿晶界析出并聚集在晶界上。GH1140管的氩弧焊焊缝中出现这种连续的网状组织,大大增加了脆性,减少了焊缝。
焊接的强度是有害的。如果这种连续的网络结构出现在焊缝中,焊接应力和外部应力在力的作用下,会沿着网状晶界开裂,零件失效。
结论
(1)gh1140管道氩弧焊焊缝的连续网状组织为碳、铬、钛等元素的合金相(Cr 23 C 6,C) Ti沿晶界析出并在其上聚集。
(2)GH1140管道氩弧焊焊缝中连续网状组织的出现与焊接参数的选择有关。焊接时当电流大于55A时,随着焊接电流参数的增加,沿晶界存在连续的网状结构。
越严重。
(3)这种连续的网状结构出现在焊缝中,在焊接应力和外部应力的作用下,会顺着网状排列晶界开裂,零件失效。
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