GH2132高温合金焊接性能和延伸率分析

GH2132高温合金焊接性能与延伸率关键技术分析

一、焊接工艺特性与热裂纹敏感性控制

GH2132（中国牌号：GH132）作为Fe-Ni-Cr基沉淀强化合金，焊接需严格管控热输入。实验数据显示：预热温度：150±10℃（低于120℃易引发氢致裂纹）

层间温度：≤180℃（超过200℃时热影响区晶粒粗化率达35%）

热输入量：0.8-1.2kJ/mm（激光焊）/1.0-1.5kJ/mm（TIG焊）

工程案例：某航空发动机喷管环缝焊接中，采用脉冲TIG（频率8Hz，峰值电流180A）将热裂纹率从12.3%降至0.7%。

二、延伸率关键影响因素实测数据

通过Gleeble热模拟试验发现延伸率(δ)与热处理制度强相关：热处理制度

抗拉强度(MPa)

延伸率(%)

断面收缩率(%)

标准处理(固溶+时效)

980

25.6

32.1

过时效处理

860

32.8↑

45.3↑

欠时效处理

1050

18.3↓

24.5↓

三、焊缝冶金缺陷防控策略

δ相析出控制是核心难点：Cr当量控制：焊缝Crₑq≤18.5%（计算公式：Crₑq=%Cr+1.5×%Mo+0.5×%Nb）

冷却速率：800℃→500℃区间需>28℃/s（电子束焊可达120℃/s）

焊后热处理：

直接时效：720℃×16h（延伸率提升19%）

二次固溶：980℃×1h→720℃×16h（δ相含量<3vol%）

四、工程应用优化建议

焊材匹配：推荐HGH3132焊丝（成分：C≤0.08，Cr14.5，Ni25.0，Ti2.3）

拘束度控制：对接接头拘束系数K≤15kN/mm·mm（大型构件需分段退焊）

无损检测：

渗透检测（ASTME165）灵敏度等级Ⅲ

X射线检测气孔率≤0.2%（ENISO10675-1B级）

结语：GH2132合金焊接需建立「热输入-组织演变-力学性能」的量化控制模型。实测表明，通过优化焊后热处理（阶梯冷却+过时效），可将焊缝延伸率提升至基体的92%，满足航空发动机850℃工况下的疲劳寿命要求（>10⁷次循环）。