高温合金GH3044应用领域、终锻温度、导热率电导率

GH3044金相组织结构

合金在1200℃固溶后，基本上是单相奥氏体和少量的MC和M23C6型碳化物。

一种变形高温合金GH3044板材组织控制轧制工艺，充分结合了高温合金纯净熔炼及组织控制大变形量板材精密轧制的技术优点，不但解决了GH3044合金板材组织均匀性差、晶粒粗大的问题，而且提高了材料收得率和合金的力学性能；其中，电渣重熔工艺中，GH3044合金电渣重熔采用的渣系为CaF 2 ： Al 2 O 3 二元渣系，具有渣系成分简单，配制方便，成本低，劳动强度低的优点，采用组织控制精密热轧工艺 ， 有效的 改善了GH3044合金板材的组织特征，GH3044合金板材纯净度高、板材晶粒细小、组织均匀，提高了GH3044合金板的质量水平，满足高温领域的使用需求。

GH3044工艺性能与要求

该合金板材有良好的冲压工艺性能。钢锭锻造加热温度1170℃，终锻900℃。

该合金的晶粒度平均尺寸与锻件的变形程度、终锻温度密切相关。

合金可以用氩弧焊、点焊、缝焊及钎焊等方法焊接。

1) 真空感应熔炼：将按照GH3044材料各金属元素的标准配比配制的原料放入真空感应炉的氧化铝坩埚内真空感应熔炼制备电极锭；
2) 电渣重熔：对真空感应熔炼制备出的电极锭，采用CaF 2 ：Al 2 O 3 二元渣系进行电渣重熔形成电渣锭；
3) 锻造板坯：把GH3044电渣锭锻造成厚度为30mm～50mm的板坯，其中，锻造加热温度为1170±20℃，且终锻温度不低于930℃；
4) 机加工： 把锻造完成后的GH3044合金板坯进行机加工， 加工后的板坯表面粗糙度范围为20μm～50μm；
5) 超声波探伤： 对机加工完成的GH3044合金板坯进行超声波探伤检验，探伤采用的平底孔直径为1 .2mm；
6) 组织控制精密热轧：采用多火次大变形量的轧制方法对超声波探伤后的GH3044合金板坯进行热轧；
7) 热处理： 采用高温精密热处理炉对热轧后的GH3044合金板材进行固溶热处理，固溶热处理温度为1150±10℃，板材心部到温后保温5min～20min，热处理完成后冷却；

GH3044修复工艺

缝焊+连续点焊焊接 接头的焊缝能形成连续重叠的熔核；同时，焊缝的熔核宽度/直径、焊透率、压痕深度、接头室温抗剪性能等也均符合设计相关标准的要求。

缝焊接头去除一侧板材和焊缝后采用连续点焊重新焊接，对焊缝质量和焊接接头强度无明显影响。

可采用连续点焊进行 某航空发动机GH3044合金薄壁 零件双重环的焊接修复。

根据权利要求1所述的变形高温合金GH3044板材组织控制轧制工艺，其特征在于：GH3044材料各金属元素按照以下重量百分比的标准配比进行配制：C≤0. 10，Cr: 23 . 5～26.5；W：13. 0～16. 0；Ti：0. 3～0. 7；Mo≤1 . 50；Al≤0. 50；Fe≤4. 0；Mn≤0. 50；Si≤0.80；P≤0.013；S≤0.013；Ni：余量。

GH3044熔炼

GH3044合金采用电弧炉、非真空感应炉或真空感应炉+电渣重熔或真空电弧重熔工艺熔炼。

真空感应熔炼包括熔化阶段、合金化阶段、精炼阶段和浇铸阶段，其中，精炼阶段的钢液温度控制范围为1550±20℃，精炼时间为20min～30min；浇铸阶段的浇铸温度控制范围为1470±20℃；所述合金化阶段和精炼阶段的真空度为0.01Pa～0.1Pa；所述熔化阶段和合金化阶段的温度范围为1480℃～1580℃ ， 所述熔化阶段的炉内 压力范围为0. 5Pa～1Pa； 将金属元素Ti总量按照添加次数均分后，在所述精炼阶段后期通过加料器分批次加入金属元素Ti。

GH3044锻造

GH3044加热温度为1170℃±10℃，终锻温度不低于900℃。板材轧制加热温度1190℃±10℃，薄板热轧加热温度1130℃±10℃，终轧温度不低于800℃；薄板冷轧总压下率为30%左右。

变形高温合金GH3044板材组织控制轧制工艺，其特征在于：所述二元渣系CaF 2 ：Al 2 O 3 ＝70％：30％，在电渣重熔过程中，通过控制电流大小使熔炼速度稳定的保持在3Kg/min～8Kg/min。

GH3044热处理

中间热处理温度为1140℃±10℃，保温3～5min,空冷。zui终热处理温度根据零件工作条件确定，对要求有良好的热疲劳性能的零件于1150℃固溶，保温3～5min,空冷；对要求有较高热强性的零件于1200℃固溶，保温3～5min,空冷。

基合金是变形高温合金中应用范围广、高温强度高的一类金属材料，主要原因
在于镍基合金不但能够溶解较多的合金元素，保持良好的组织稳定性； 而且可以形成共格有序的A3B型金属间化合物γ ' [Ni3(Al，Ti) ] 相作为强化相，获得比铁基、钴基合金更高的高温强度，此外，含铬较高的镍基合金具有更好的抗氧化和耐燃气腐蚀的能力；GH3044是一种Ni‑Cr基固溶强化型变形高温合金，含有大量金属元素W和少量Al、Ti元素，其中元素W含量高达13％～16％ (重量百分比，下同) ，在900℃以下具有较高的强度以及优良的抗氧化、耐腐蚀性能，制备的产品品种包括板材、带材、丝材、管材、棒材等。

GH3044应用领域

该合金是固溶强化镍基抗氧化合金，在900℃以下具有高的塑性和中等的热强性，并具有优良的抗氧化性和良好的冲压、焊接工艺性能，适宜制造在900℃以下长期工作的航空发动机主燃烧室和加力燃烧室零部件以及隔热屏、导向叶片等。

变形高温合金的合金化程度较高，不同牌号的化学成分差别较大，导致材料的热
塑性特征差别很大。难变形合金表现为变形抗力较高，轧制时热咬入困难；GH3044合金中固溶强化元素钨的含量高达16％，属于难变形高温合金材料，在热轧制过程中，必须保持均匀变形，才能不致产生裂纹以及导致材料报废，同时，还需改善组织均匀性、细化晶粒，提高材料的品级。此外，在GH3044合金板材热轧工艺及过程对其组织产生直接影响，因此，如何通过结合熔炼工艺、轧制工艺和热处理工艺来控制合金的组织演变并最终获得均质细晶的板材，具有很高的技术难度。