一种ＧＨ４１６９高温合金焊丝，所述的ＧＨ４１６９高温合金焊丝化学组成为，重量百分比：Ｍｏ ３．０～３．３１；Ａｌ ０．４５～０．６５；Ｔｉ ０．８～１．２；Ｎｂ ５．０～５．７；Ｍｎ０．３５～０．６５；Ｃ ０．０２～０．０３；Ｎｉ ５０～５５；余量为铁及杂质。本发明专利技术提供的高温合金ＧＨ４１６９焊丝，施焊后经过扩散退火＋固熔、时效热处理，可以在保证熔敷金属强度、硬度的同时，使熔敷金属具有≥１８％的延伸率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高温合金高温焊丝的制备技术，特别提供了一种GH4169 高温合金专用焊丝。
技术介绍
GH4169高温合金的焊接一般采用与母材相同或相近的焊接材料，并在 氩气保护下采用钨极氩弧焊施焊。大量实践表明，GH4169高温合金焊接中 最常见的问题是在焊缝和热影响区产生热裂纹，焊后出现时效裂纹，以及 焊接接头塑韧性远低于母材的塑韧性等问题。虽然焊接时冷却速度非常快， Laves相生成的条件似乎不具备，但有研究表明由于GH4169高温合金中Nb 含量高达5%左右，Nb很容易在枝状晶间富集，在1000倍下观察焊缝组织， 可以看到枝晶间有白色组织，而这些组织被怀疑为是Laves相。电子探针 微区分析证实，这些白色区域的成分接近于Laves相组成。因此可判定， Nb的富集促进了相的严重成分偏析，这种现象的存在将导致焊接接头塑韧 性的急剧下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高温合金GH4169焊丝。 本专利技术提供一种GH4169高温合金焊丝，所述的GH4169高温合金焊丝 化学组成为，重量百分比 Mo 3.0 3.31; Al 0.45 0.65;4Ti 0.8 1.2; Nb 5.0 5.7; Mn 0.35 0.65;C 0.02 0.03;Ni 50 55;余量为铁及杂质。本专利技术提供的GH4169高温合金焊丝，所述的杂质包括Si、S 、P 、B 、 Co,其中Si《0.0080， S《0.0050， P《0.0050, B《0.002， Co《0.002。本专利技术提供的GH4169高温合金焊丝的焊后热处理工艺，熔敷金属焊 后依次经过扩散退火、固溶处理、时效处理，具体为扩散退火1150。C 1250。C保温10 15h,优选1190ilO。C保温12h， 炉冷；固溶处理990。C 1200。C保温20 40min，优选1030ilO。C保温30min， 水冷；时效处理700。C 750。C保温8 12h，优选720il(TC保温8 12h，空冷。本专利技术提供的一种高温合金GH4169焊丝，施焊后经过扩散退火+固 溶、时效热处理，可以在保证熔敷金属强度、硬度的同时，使熔敷金属具 有>18%的延伸率。 附图说明图1为GH4169高温合金熔敷金属的金相组织图2为扫描电镜下放大1000倍的熔敷金属焊态金相组织的形貌图3在图2中树枝晶间白色相和基体上任意一点的扫描图像图1为GH4169高温合金熔敷金属的金相组织，GH4169合金在标准热处 理状态下主要由Y基体和强化相Y'、 f及碳化物组成。而熔敷合金在焊接过程 中经历了重新熔化凝固的过程，原来的Y'或f、硼化物相等均溶入基体中， 其室温组织主要由Y固溶体构成。由于熔敷时冷却速度很快，Y固溶体呈主 轴很长的树枝状晶。图2是熔敷金属焊态金相组织在扫描电镜下放大1000倍，利用背散射 电子原子序数衬度原理进行的形貌分析，观察到树枝晶间都有白色相生成， 形貌呈骨骼状如图2所示。在图2中树枝晶间白色相和基体上任意选择一 点做扫描，结果如图3所示。从图3可以看到，与基体相比晶间白色相富 集大量Nb和Mo元素，说明树枝晶间发生了明显的Nb和Mo元素偏析， Nb和Mo含量较高。从白色相的形貌及元素富集情况可定性判定白色相为 Laves相(Ni， Fe， Cr) 2 (Nb， Mo， Ti)。脆硬的的金属化合物Laves相的 存在必然导致合金的力学性能下降，因此需要在Laves相熔点1093。C以上 的温度进行热处理，以消除Laves相。 具体实施例方式一、材料熔炼1、 打结坩埚在成型MgO坩埚底部垫付100mm左右的镁砂，在周围 填充镁砂并用风镐、铁钎夯实，再用水玻璃和镁砂细粉打结坩埚口，把浇 道口固定；2、 烘烤坩埚在打结好的坩埚内放入一定量的纯铁，用小功率烘烤l 2小3、 将称量并复检过的Ni、 Fe、 Mo、 Cr、 Nb、 C等原材料放入打结并 烘烤好的MgO埚中，把A1、 Ti放入料斗中，然后抽真空，功率按冶炼工 艺送电加热至坩埚中原料全部熔化；4、 钢液熔清后，精炼l/4小时；5、 停电并向炉内充入一定量的氩气，重新送电并调整加热功率使钢液 温度保持在熔点附近，加入合金料(Al、 Ti)，并加入一定量Mg-Ca合金脱 氧、硫、磷；6、 调整钢液温度在熔点附近，带电加热匀速浇铸。 二、热处理、锻造、热轧把浇注出的铸锭进行均匀化热处理119(TCx20h,空冷，消除浇注过 程中产生的S相和Nb等元素的偏析。把钢锭重新加热，开锻温度112(TC， 终锻温度930 950°C。锻造尺寸为35mmx35mmxl600mm，外表面经过 砂轮修磨后热轧至08mm盘条，热轧温度1080'C。三、 丝材加工丝材盘圆拔丝机上进行冷拔，累积变形量不超过50%，中间退火热处 理在保护气氛热处理炉上进行，温度为1020 104(TC，通过均温带的时间 不少于5分钟。中间道次丝材公差按在di0.03mm控制，成品尺寸公差按^。。2控制。成品焊丝尺寸为dl.6mm。四、 施焊采用手工钨极氩弧焊方法获得熔敷层，母材成分为工程上普遍使用的 Incond 718镍基高温合金板材，板厚为3mm。由于加工试样时完全去除母材, 因此母材成分对熔敷金属成分无影响。具体的焊接工艺参数如下焊接电流为50A，焊接电压为12V，保护气 体为氩气，保护气体流量为10L/min，层间温度<150°〇。 五、焊后热处理从焊后熔敷金属的金相组织看出(图l)， Inconel 718合金焊接性差的 主要原因是生成Laves相和晶界处NbC的富集。这是因为Inconel 718合金 焊接时，合金经历了重新凝固的过程，大量铌的存在促进了 Laves相形成， 这些因素导致了 Inconel 718合金焊接接头的塑、韧性降低，从而表现为延 伸率比较低，强度系数也不高。因此要进行扩散退火热处理，以消除Laves 相及枝晶间Nb元素偏析。扩散退火消除了熔敷金属在焊接过程中形成的脆 性Laves相和Nb的偏析，改善了塑性，再经过固溶、时效热处理，析出/、 Y〃相，使lncond718合金得到了强化处理。具体热处理工艺是扩散退火11卯。C保温12h，炉冷；固溶处理1030'C保温30min，水 冷；时效处理72(TC保温10h，空冷。 实施例lGH4169焊丝的成分为，钼Mo: 3.10，铝A1: 0.53，钛Ti: 1.15，铌Nb: 5.02，硅Si: 0.0045，硫S: 0.0012，磷P: 0.0035，锰0.38，碳O.Oll，硼B0細4， 钴Co0.0003，镍Ni52.8,铁Fe余。冶炼完成的铸锭经过热加工、冷拔成丝后进行施焊后测试熔敷金属室 温力学性能及硬度，如表l: 实施例2GH4169焊丝的成分为，钼Mo: 3.12，铝A1: 0.57，钛Ti: 1.19，铌Nb: 5.52，硅Si: 0.0041，硫S: 0.0010,磷P: 0.0035,锰0.40，碳0.021，硼B0.0015，钴Co0.0005，镍Ni52.3，铁Fe余。冶炼完成的铸锭经过热加工、冷拔成丝后进行施焊后测试熔敷金属室温力学性能及硬度，如表l:表l GH4169高温合金焊丝熔敷金属性能<table>tab本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＧＨ４１６９高温合金焊丝，其特征在于所述的ＧＨ４１６９高温合金焊丝化学组成为，重量百分比： Ｍｏ ３．０～３．３１； Ａｌ ０．４５～０．６５； Ｔｉ ０．８～１．２； Ｎｂ ５．０～５．７； Ｍｎ ０．３５～０．６５； Ｃ ０．０２～０．０３； Ｎｉ ５０～５５； 余量为铁及杂质。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：都祥元，孔凡亚，李惠娟，苏国跃，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]
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