GH170合金焊接性能GH170合金航空发动机应用

1. 概述

GH170是一种固溶强化型高性能镍基合金，含有20%钨和20%钴，并添加微量镧元素以强化晶界。在高温环境下，具有出色的强度和蠕变性能，尤其在1000°C时表现优异。此外，在1100～1200℃范围内仍然保持良好的强度。该合金还具备优异的抗氧化性能、良好的冷成形和焊接工艺性能。其性能水平接近美国固溶强化型钴基合金HA188和MAR-M918。GH170合金推荐用于航空发动机燃烧室等高温部件，并可作为火箭发动机喷管材料。

1.1 材料牌号：GH170。

1.2 相似牌号。

1.3 材料的技术标准：抚高新1985-10《航空用GH170合金冷轧薄板暂行技术条件》。

1.4 化学成分：见下表。

注：B、Zr、La的添加按计算量进行，实测结果报告。

1.5 热处理制度： 材料性能检验的热处理制度为：供应状态+1190～1240℃，然后进行空冷，保温时间根据板材厚度而定。

1.6 品种规格与供应状态： 提供厚度为80.8～4.0mm的冷轧薄板，在固溶处理后的温度为1180℃±10℃。

1.7 熔炼与铸造工艺： 采用真空感应炉熔炼，然后进行电渣重熔。

1.8 应用概况与特殊要求： 该合金板材已在航空发动机加力燃烧室调节片零件上进行了使用考验，经过验证后已小批量应用于发动机。

2. 物理及化学性能

熔化温度范围：139～1425℃

密度：9.34g/cm³

3. 组织结构

3.1 相变温度。

3.2 时间-温度-组织转变曲线。

3.3 合金组织结构： 在固溶状态下，合金呈现奥氏体组织，并含有细小均匀分布的M₂C和ZrN相。经过900℃或1000℃的长期时效，除了M₈C相外，还会析出主要的M₁₂C和μ相。M₁₂C是一种化学成分和晶体结构与M₈C相近，但有所不同的碳化物相，晶格常数略小于M₈C，为1.095nm。

4. 工艺性能与要求

4.1 成形性能：

钢锭锻造加热温度为1120℃±10℃，终锻温度不低于950℃。

板坯轧制加热温度为1130℃±10℃。

薄板热粗轧加热温度为1150℃±10℃。

热精轧加热温度为1120℃±10℃。

薄板冷轧总压下量为25%～30%，中间热处理温度为1170℃±10℃。

4.2 焊接性能： 该合金具有优异的焊接性能，可进行点焊、缝焊和氩弧焊。缝焊和氩弧焊接头的强度系数大于85%。

5.3 零件热处理工艺： 零件的最终热处理温度为1230℃，中间热处理温度为1170℃±10℃。