Inconel 718高温合金的高温组织稳定性和抗氧化性优良且其应变时效效应缓慢,在航空航天、石油化工等领域得到了广泛的应用[1~4]
但是,火箭发动机涡轮泵和推力室单元等大型复杂构件整体成形的难度大,通常需要分体制造再将不同结构单元连接
焊接是主要的连接方法,因此对Inconel 718高温合金的焊接开展了深入的应用研究[4,5]
目前,Inconel 718合金的连接,主要有摩擦焊、高能束流焊和钨极惰性气体保护焊(Tungstun inert gas arc welding,TIG)等方式
摩擦焊不涉及熔化和凝固等冶金变化,焊缝不存在偏析、气孔和液化裂纹,因此大量应用于圆形截面、板材等构件的连接[6~8]
高能束流焊的能量密度高、热输入小、焊缝深宽比高且需要一定的真空环境,主要用于钛合金等活性材料以及难焊接材料的连接[9~11]
摩擦焊和高能束流焊设备灵活性差且受构件结构的限制,因此在某些区域难以实现构件的连接;TIG焊的结构限制小、焊接热的输入容易调控以及适用于现场操作,是目前应用广泛的低成本焊接技术[12~14]
在Inconel 718合金的焊后凝固过程中难熔元素(Nb和Mo等)往往发生偏析而在枝晶间生成Laves相,加之焊接产生的残余应力使材料焊接后的力学性能恶化[15,16]
为了消除焊接应力和显微偏析,对Inconel 718变形合金焊接和增材制造合金的热处理进行了大量研究
Chlebus E和M Cao等[17~20]研究了不同热处理制度对用激光性选择熔化法制备的Inconel 718合金显微组织和力学性能的影响
结果表明,合适的热处理工艺可使Inconel 718合金具有最佳的综合高温力学性能,各项性能均满足锻造标准
Reddy G M等[21]研究了锻造合金焊接工艺和焊后热处理对电子束焊接接头力学性能的影响,发现震荡电子束焊后固溶时效处理比直接时效处理的延伸率更高
关于锻造Inconel 718合金的焊接和增材制造合金的后热处理的研究较多,而关于用热等静压工艺制备的粉末冶金Inconel 718合金的焊接热处理的研究较少
鉴于此,本文用真空感应熔炼惰性气体雾化法(Vacuum induction melting inert gas atomization, VIGA)制备Inconel 718预合金粉末,然后用热等静压(Hot isos
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