基于纳米化高熵合金中间层的FGH99双辐板涡轮盘的连接方法技术

技术编号:45873132 阅读:15 留言:0更新日期:2025-07-19 11:30
本发明专利技术公开了一种基于纳米化高熵合金中间层的FGH99双辐板涡轮盘的连接方法,属于焊接技术领域;本发明专利技术采用高熵合金中间层,结合纳米化处理优化微观结构,将纳米化高熵合金中间层置于上下两层FGH99双辐板涡轮盘中间,在真空扩散焊接炉中进行扩散连接,得到焊接完成的FGH99双辐板涡轮盘;在低于母材固溶温度的焊接温度下实现低损伤固相扩散连接;同时,纳米化中间层结构促进元素扩散,可大幅缩短扩散焊周期,解决传统工艺因长时保温导致的晶粒粗化及热影响区性能劣化问题,突破高温合金复杂构件连接界面强韧性协同调控的技术瓶颈,为航空发动机双辐板涡轮盘的高效制造提供高可靠性解决方案,尤其适用于极端高温、循环载荷工况下的长寿命服役需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及焊接,具体涉及基于纳米化高熵合金中间层的fgh99双辐板涡轮盘的连接方法。


技术介绍

1、在高推重比与轻量化发展的航空发动机国际竞争背景下,双辐板涡轮盘作为新一代发动机热端核心构件,其多腔体薄壁结构在实现减重15%-20%、提升冷却效率的同时,显著增加了服役工况下的热机械载荷复杂度。此类结构的制造依赖于fgh99粉末冶金镍基高温合金的高温强度、疲劳性能与抗蠕变性能,但其多辐板分体成型后的高精度连接成为制约可靠性的关键技术瓶颈。

2、粉末冶金高温合金因γ'强化相的高体积分数及低扩散特性,熔焊面临着热影响区晶粒粗化与裂纹敏感性问题,而钎焊则易产生脆性化合物,劣化接头性能。固相扩散焊因其接头强度高、焊接精度好、变形小,成为双辐板涡轮盘连接的主流工艺。然而,传统固相扩散焊采用镍基中间层,需依赖高温(通常≥1100℃)和长时间保温(>150min)促进元素扩散,但镍基中间层合金化程度低,与母材元素互扩散效率不足,易在界面形成贫γ'相区和粗大晶界;同时,cr、mo等元素扩散迟缓导致界面产生成分偏析,诱发脆性金属间化合物生成,严重劣化接头本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于纳米化高熵合金中间层的FGH99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的FGH99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,所述制备高熵合金中间层的过程包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的FGH99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,步骤一中所述球磨过程中,球料比为8:1-12:1,球磨转速300rpm-500rpm,球磨时间10h-15h。

4.根据权利要求2所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的FGH99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,所述纳...

【技术特征摘要】

1.一种基于纳米化高熵合金中间层的fgh99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的fgh99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,所述制备高熵合金中间层的过程包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的fgh99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,步骤一中所述球磨过程中,球料比为8:1-12:1,球磨转速300rpm-500rpm,球磨时间10h-15h。

4.根据权利要求2所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的fgh99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,所述纳米级复合粉末的晶粒尺寸≤100nm。

5.根据权利要求2所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的fgh99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,步骤二中所述真空感应熔炼炉的真空度≤1×10-3pa,熔炼温度为1650℃。

6.根据权利要求2所述的一种基于纳米化高熵合金中间层的fgh99双辐板涡轮盘的连接方法,其特征在于,步骤三中所述多道次热轧过程中,将铸锭放入箱式电阻炉中,先在1100℃-1150℃下进行2道次轧制,单次下压量为20%-25%,轧制速度为0.5m/s-1.0m/s,其后在1050℃-1100℃下单道次轧制,单次...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭伟信敬如董佳鹏闫凯智樊佩陇丁鑫磊李欣荣
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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