高溫合金具有較高的高溫強(qiáng)度,在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用的可靠性。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)各種熱部件使用的材料中鎳基高溫合金占有很大比重。作為鎳基變形高溫合金的一種,GH3039合金在1000℃以下抗氧化性能良好,長(zhǎng)期使用組織穩(wěn)定,還具有良好的冷成形和焊接性能,適宜于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室和加力燃燒室零部件。激光焊接技術(shù)具有能量密度高,加熱集中,焊縫深寬比大等特點(diǎn),是焊接鎳基高溫合金的首要工藝。本課題采用脈沖激光焊對(duì)厚度為1.0mm的GH3039合金板材進(jìn)行連接,并對(duì)部分接頭進(jìn)行固溶處理。通過(guò)拉伸、硬度、金相、掃描電鏡、能譜等分析手段,對(duì)GH3039激光焊接頭的力學(xué)性能、斷口形貌、組織形態(tài)進(jìn)行研究,并與GH3039氬弧焊接頭和GH3030激光焊接頭的性能進(jìn)行比較,了解鎳基高溫合金的焊接性能與組織之間的關(guān)系,得到組織細(xì)化機(jī)理；研究固溶處理對(duì)接頭性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：焊接工藝參數(shù)選擇適當(dāng)時(shí),可以獲得良好的焊接接頭；GH3039激光焊接頭在室溫和高溫時(shí)均達(dá)到了與母材等強(qiáng)度要求；焊縫組織主要為奧氏體基體,在靠近熔合線區(qū)域?yàn)槌蔞形排列的柱狀晶,中心區(qū)域?yàn)榧?xì)小的奧氏體等軸晶；焊縫組織呈現(xiàn)層狀形貌,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯偏析和對(duì)接頭組織性能的顯著影響；經(jīng)過(guò)固溶處理后,焊縫組織晶粒變大,焊縫區(qū)和母材區(qū)彌散分布著大量的顆粒狀析出物。

GH3039為單相奧氏體型固溶強(qiáng)化合金,在800℃以下具有中等的熱強(qiáng)性和良好的熱疲勞性能,1000℃以下抗氧化性能良好,長(zhǎng)期使用組織穩(wěn)定,還具有良好的冷成形性和焊接性能,適宜于850℃以下長(zhǎng)期使用的零部件.但其焊接接頭的質(zhì)量須要通過(guò)嚴(yán)格的工藝措施和較少的熱輸入量來(lái)保障,才能滿足其使用要求.通過(guò)焊接工藝試驗(yàn),得出了GH3039的焊接工藝特點(diǎn),焊接接頭的力學(xué)性能以及在焊接過(guò)程中熱輸入量對(duì)其焊縫及其熱影響區(qū)金相組織的影響等。

GH3039是一種鎳基高溫合金,對(duì)其切削加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的切削力,以至于對(duì)刀具磨損、加工精度和生產(chǎn)效率等均產(chǎn)生很大的影響。針對(duì)上述問(wèn)題,提出使用硬質(zhì)合金刀具來(lái)加工這種材料,利用線性回歸方法,建立GH3039高溫合金的銑削力模型,并通過(guò)極差分析得到合理的切削用量,為GH3039高溫合金的實(shí)際銑削加工提供參考依據(jù)。