Влияние геометрии сварочной ванны на структуру металла швов монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов

Abstract

Основным дефектом, который препятствует реализации преимуществ монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов при создании сварных узлов и деталей газотурбинного двигателя, являются зерна случайной ориентации в металле шва. Целью настоящей работы было изучение особенностей структуры металла шва в зависимости от кривизны макрофронта кристаллизации сварочной ванны и определение допустимых отклонений направления максимального температурного градиента от ориентации преимущественного роста кристаллов. Эксперименты выполняли с использованием электронно-лучевой сварки на монокристаллических образцах из промышленных жаропрочных никелевых сплавов ЖС26 и ЖС32, содержащих более 60 % упрочняющей γ′-фазы. Структуру сварных соединений исследовали с помощью методов оптической металлографии и рентгеновской дифрактометрии. Показано, что основными условиями сохранения монокристаллической структуры при сварке монокристаллов жаропрочных никелевых сплавов являются соответствие плоскости сплавления осям высокой симметрии монокристалла и совпадение направления максимального теплоотвода по фронту кристаллизации сварочной ванны с ориентацией преимущественного роста кристалла <001>. Установлены предельные отклонения для исследуемых сплавов и условий сварки. Библиогр. 15, рис. 9.