机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (6): 103-111.doi: 10.3901/JME.2025.06.103
• 材料科学与工程 • 上一篇
廖朋朋1, 周帼彦1, 张玉财1,2, 张显程1, 蒋文春2, 涂善东1
LIAO Pengpeng1, ZHOU Guoyan1, ZHANG Yucai1,2, ZHANG Xiancheng1, JIANG Wenchun2, TU Shantung1
摘要: 钎焊结构广泛应用于石油化工、核电、航空航天等过程装备领域。然而,在高温、高压等恶劣环境下,钎料与母材力学性能的差异容易导致接头出现裂纹,从而引发结构破坏。为了寻找航空发动机回热器的高温延寿方法,采用基于连续损伤力学的有限元方法,系统分析不同铜含量BNi-2钎料单轴和多轴蠕变性能对钎焊接头蠕变寿命的影响。研究结果表明,基于修正的Liu-Murakami本构模型能较好地预测含铜镍基钎料的单轴蠕变寿命;添加3% Cu元素其延性稍有下降,超过6% Cu元素的钎料蠕变寿命会降低,但蠕变断裂应变有所增加。在相同载荷水平下,基于单轴蠕变性能的钎料改性设计,当钎料与母材最小蠕变速率失配度分别降低5%和10%时,回热器的蠕变断裂时间将分别提高3.2倍和11.8倍;基于多轴蠕变性能的钎料改性设计,接头蠕变寿命随着钎料多轴蠕变性能参数α的减小而提高。所提出的通过调整钎料与母材的蠕变性能失配度,显著延长航空发动机回热器的使用寿命的方法,可为高温钎焊结构的寿命设计提供创新方案。
中图分类号: