[发明专利]一种提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机大型薄壁机匣类部件的焊接领域，特别涉及了一种提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法。

背景技术

铸态K4169高温合金作为航空发动机大型薄壁机匣的铸造材料目前正在得到广泛的应用，但由于该材料在焊接过程中，容易出现焊接裂纹，致使铸件的缺陷部位反复补焊，既影响了生产科研的进度，又降低的生产研制效率。在新机大型薄壁机匣涡轮后机匣的生产研制过程中发现，在铸件缺陷部位进行补焊时，补焊的合格率很低，而且随着补焊次数的增多，个别部位的焊接质量明显下降，严重影响了生产科研的进度。

发明内容

本发明的目的是为了提升铸件的焊接质量、减少焊接次数、提高生产效率，特提供了一种提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法。

本发明提供了一种提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法，其特征在于：所述的提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法，铸态K4169高温合金铸件在焊接前需要进行均匀化和固溶处理和时效处理，参数如下：

均匀化处理:加热温度为1000～1200℃；保温时间0.5～3小时；冷却方式为充保护性气体相当于空冷速度冷却；

固溶处理：加热温度为950～1000℃；保温时间为1小时；冷却方式为充保护性气体，以400-600℃/h炉冷至750～760℃，空冷；

时效处理：加热温度720℃；保温时间8小时；冷却方式为充保护性气体，以40-60℃/小时速率炉冷至610～630℃，保温8小时，空冷；

铸件经过均匀化处理后，组织结构为六面体的面心结构奥氏体组织，成分偏析的现象减少，成分中的有害项部分溶入到基体组织中，整体组织趋于均匀；铸件经过固溶处理后，性能得到进一步的提升；时效处理是在铸件加工后进行，目的是通过高温合金的析出相进一步提升合金的使用性能。

铸态的K4169合金其强化相主要由Ni3Nb析出相形成，尤其在时效状态下，弥散分布的Ni3Nb成γ相及γ′相极大地提高了合金的室温强度及合金的高温持久性能，这种相以A3B形式表示。当合金中的Ni、Nb元素以A2B、AB的形式组合时，合金的各项性能指标明显降低，这种相被称为有害相，既Laves相组织。该组织不但降低合金的性能，而且易促成合金内部裂纹的产生，大大恶化铸件的焊接性能。通过改进铸造工艺方法，改进铸造工艺参数并不能有效地消除Laves相组织，但该组织通过真空热处理的方法,包括热等静压，则有效的减少该组织的含量。理论和实践证明在铸态K4169高温合金经过高温处理，然后快速冷却的条件下，可以有效的减少合金中的Laves相组织，这样对于合金的焊接性能提升可以得到极大的改善。

通过对铸态K4169高温合金缺陷部位采用局部加热处理，然后进行快速冷却的方式改善缺陷部位的铸态组织，从而提升了缺陷部位的焊接质量。由于铸件的局部加热温度不高于铸件均匀化处理温度，铸件焊接后还要经过固溶处理，因此采用此技术对铸件的整体质量没有影响，但对于提升铸件的焊接质量则具有重要的意义。

在未采用此技术前，对铸件薄壁区域缺陷部位的焊接合格率不足50%，在三次以上的焊接时，多数焊点的焊接合格率不足30%，有时为了提升焊接效果，不得不扩大缺陷面积。

本发明的优点：

本发明所述的提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法，由于对铸件薄壁区域缺陷部位进行了局部热处理，因此焊接的合格率大大提高。焊接合格率达到75%以上，大大缩短了生产研制周期。铸件在后来的工序中还有二次固溶热处理，在铸件加工后还有时效热处理，因此采用局部热处理改善焊接性能的方法对铸件的性能没有不良影响。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为试样焊接示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法，其特征在于：所述的提高铸态K4169高温合金焊接质量的制造方法，铸态K4169高温合金铸件在焊接前需要进行均匀化和固溶处理和时效处理，参数如下：

均匀化处理:加热温度为1020℃；保温时间0.5小时；冷却方式为充保护性气体相当于空冷速度冷却；

固溶处理：加热温度为950℃；保温时间为1小时；冷却方式为充保护性气体，以400℃/h炉冷至750℃，空冷；

时效处理：加热温度720℃；保温时间8小时；冷却方式为充保护性气体，以40℃/小时速率炉冷至610℃，保温8小时，空冷；