机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (12): 231-240.doi: 10.3901/JME.260563
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白嘉瑜1,2, 王志英2, 朱波2, 于在松3, 张敏1, 张建勋2
BAI Jiayu1,2, WANG Zhiying2, ZHU Bo2, YU Zaisong3, ZHANG Min1, ZHANG Jianxun2
摘要: 针对一种新型Ni-Fe基高温合金采用鱼骨状焊接热裂纹试验方法,测试了在不填丝和填丝焊接情况下的热裂纹敏感性,并对热裂纹尖端的微观组织和元素成分分析,以及热裂纹的扩展形态和断口形貌的表征。研究表明,新型Ni-Fe合金的热裂纹属于结晶型热裂纹,热裂纹倾向对焊接热输入较为敏感,在保证焊接接头成形质量的情况下,选用较小的焊接热输入可有效抑制热裂纹;对于不填丝焊,当焊接线能量较大时,热裂纹沿着两侧柱状树枝晶交汇边界进行扩展,而随着线能量的减小,焊缝中心组织由柱状树枝晶转变为等轴树枝晶,结晶裂纹沿着等轴树枝晶曲折的晶界进行扩展;由于焊缝组织存在明显的枝晶偏析现象,结晶末期晶界附近形成富含P、Si、B和Ti元素的低熔点残留液态薄膜,并在焊接拉应力作用下,液态薄膜撕裂而产生结晶裂纹;填丝焊接时,焊缝枝晶偏析现象较为严重,在焊接线能量较大时,由于焊缝中心柱状树枝晶较为发达,结晶裂纹主要沿焊缝两侧枝晶交汇边界扩展,而随着线能量的减小,焊缝中心组织主要为等轴树枝晶,结晶裂纹从沿晶扩展转变为沿晶内枝晶臂间扩展,在焊缝熔池凝固末期,枝晶臂间将形成低熔点的共晶液态薄膜,在焊接拉应力作用下,液膜撕裂而形成结晶裂纹。
中图分类号: