如何进行镍基高温合金GH4169的脉冲自动TIG焊

    GH4169为19Cr-5Nb-3Mo-Ti低碳镍铁基合金，高温性能优异，普通型GH4169的650℃σb达1128MPa(700℃时为1000MPa)，持久强度达686MPa(T/h 165)，故被广泛应用于液体火箭发动机的关键零部件。母材化学成分和力学性能见表10-45及表10-46。

    表10-45    GH4169化学成分（质量分数，%）

    表10-46    GH4169的热处理规范和力学性能

   (1)工况  以燃气发生室焊接为例，其结构如图10-11a所示，为复杂的空间回转体。焊前应模拟焊件焊接时的实况（含坡口形式、焊枪偏转角度及散热条件），设计焊接试件，如焊缝1、3的模拟试件，可参见图10-11b、图10-11c。

    图10-11    焊件结构、焊缝位置及模拟试件形式示意图

   a)焊件结构及焊缝1~6位置b）焊缝1模拟试件c）焊缝3模拟试件

   (2)焊接试验  选用Polysoude350自动TIG焊电源（法国）和HCJ2500×2500焊接操作机（华恒公司）进行试焊。选用Φ1.0mm的H0Cr21Ni10奥氏体不锈钢焊丝。试焊时使电弧电压、基值电流、基值时间固定，以正交试验法，试验不同的峰值电流、峰值时间、送丝速度和焊接速度，从中找出最佳参数。需要说明的是：在焊透条件下，影响焊接质量的因素主要是焊缝成形和保护效果，前者以余高和熔宽为代表。在突出余高和熔宽，并适当考虑保护效果的前提下，所得出的最佳焊接参数如表10-47所示。

    表10-47    焊缝1~6的最佳焊接参数

   (3)结果分析  以表10-47焊接参数为依据，成功地焊接了燃气发生室所有接头。在焊接试验基础上，还编制了计算机焊接工艺管理信息系统，便于对其他焊接结构和焊接接头试焊时对相关参数的优选。该项研制成果已在液体火箭发动机的其他部件，如推力室、加温器、涡轮盖等的自动焊上得到推广。

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