一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種時(shí)效溫度控制高溫合金GH141應(yīng)力變化的工藝，屬于高溫合金的熱處理技術(shù)領(lǐng)域。其特征是：在Gleeble?3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上模擬試樣的焊接過程。在溫度下降過程中加入了一個(gè)沿軸向均勻加載的載荷，得到一個(gè)相當(dāng)于存在殘余應(yīng)力且受過焊接熱沖擊的熱影響區(qū)。然后模擬焊后固溶、一次時(shí)效和二次時(shí)效過程，經(jīng)1050～1080℃固溶處理后，分別進(jìn)行兩級(jí)時(shí)效熱處理，先進(jìn)行一次時(shí)效處理，在960℃保溫600s，然后以10℃/s冷卻到760℃，保溫1800s作為二次時(shí)效，最后以10℃/s冷到室溫。在熱處理過程中記錄應(yīng)力的實(shí)時(shí)變化過程。通過本發(fā)明工藝便于得到數(shù)值小且平穩(wěn)的應(yīng)力，減小時(shí)效裂紋的產(chǎn)生概率。
【專利說明】
一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種時(shí)效溫度控制高溫合金GH141應(yīng)力變化的工藝，屬于高溫合金的熱處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]GH141高溫合金是一種沉淀強(qiáng)化型高溫高強(qiáng)度合金，其經(jīng)常會(huì)被用做焊接母材使用，但其作為焊接部件在進(jìn)行熱處理時(shí)，易產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效裂紋。有很多研究者對(duì)裂紋做了詳細(xì)的研究，并沒有研究者對(duì)高溫合金GH141焊后熱處理過程中應(yīng)力的變化過程進(jìn)行過專門的研究分析，但裂紋的產(chǎn)生和熱處理過程中應(yīng)力的變化過程又直接相關(guān)。因此，研究不同熱處理工藝過程中應(yīng)力的變化趨勢(shì)有著很重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種時(shí)效溫度控制高溫合金GH141應(yīng)力變化的工藝，便于得到數(shù)值小且平穩(wěn)的應(yīng)力，減小時(shí)效裂紋的產(chǎn)生概率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種時(shí)效溫度控制高溫合金GH141應(yīng)力變化的工藝，其特征在于:在Gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上模擬高溫合金試樣的焊接過程。模擬過程以200°C/s加熱到1200°C，保溫4s，以50°C/s冷卻到800°C，再以20°C/s冷卻到600°C，再以10°C/s冷卻到30°C。
[0006]如上所述的一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中:在溫度下降過程中加入了一個(gè)沿軸向均勻加載的載荷，得到一個(gè)相當(dāng)于存在殘余應(yīng)力且受過焊接熱沖擊的熱影響區(qū)。
[0007]如上所述的一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中:焊接完成后繼續(xù)通過Gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)模擬固溶、一次時(shí)效和二次時(shí)效熱處理過程。
[0008]如上所述的一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中，固溶溫度時(shí)間與二次時(shí)效溫度時(shí)間都固定不變，只改變一次時(shí)效溫度。一次時(shí)效溫度變化范圍為1020?875Γ。
[0009]如上所述的一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中:在模擬固溶、一次時(shí)效和二次時(shí)效熱處理過程中記錄應(yīng)力的實(shí)時(shí)變化過程。
[0010]通過本發(fā)明工藝控制過程發(fā)現(xiàn)，不同溫度一次時(shí)效處理開始時(shí)的應(yīng)力值不同，隨著一次時(shí)效處理溫度從1020?875°C逐漸降低，初始應(yīng)力越來越大。不僅初始應(yīng)力不同，不同處理溫度一次時(shí)效應(yīng)力的變化趨勢(shì)也不同。1020°C、960°C、875°C應(yīng)力呈下降趨勢(shì)，940°C應(yīng)力先上升后下降，980 °C、900 °C應(yīng)力呈上升趨勢(shì)。且一次時(shí)效處理溫度為980 °C和900 °C兩者的二次時(shí)效初始應(yīng)力水平最高，940 0C次之，1020 °C、960 °C和875 °C三者的二次時(shí)效初始應(yīng)力水平最低?？傮w來說在960°C處理時(shí)應(yīng)力值較低且平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)測(cè)應(yīng)力加載過程及應(yīng)力隨熱處理變化曲線示意圖。
[0012]圖2為不同一次時(shí)效溫度下一次時(shí)效應(yīng)力變化曲線。
[0013]圖3為不同一次時(shí)效溫度下二次時(shí)效應(yīng)力變化曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的檢測(cè)方法進(jìn)行介紹:
[0015]取GH141高溫合金制成Gleeble試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)樣品尺寸。
[0016]在Gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上模擬試樣的焊接過程，以200°C/s加熱到1200°C，保溫4s，以50°C/s冷卻到800°C，再以20°C/s冷卻到600°C，再以10°C/s冷卻到30°C。
[0017]在溫度下降過程中加入了一個(gè)沿軸向均勻加載的載荷，得到一個(gè)相當(dāng)于存在殘余應(yīng)力且受過焊接熱沖擊的熱影響區(qū)。
[0018]然后模擬焊后固溶、一次時(shí)效和二次時(shí)效過程。經(jīng)1050?1080 V固溶處理后，分別進(jìn)行兩級(jí)時(shí)效熱處理，首先，一次時(shí)效時(shí)間不變，溫度選取了 1020°C、980°C、960°C、940°C、900°C、875°C這6個(gè)溫度作為一次時(shí)效溫度，分別保溫600s，然后以10°C/s冷卻到760 V，保溫1800s作為二次時(shí)效，最后以10°C/s冷到室溫。
[0019]在模擬固溶、一次時(shí)效和二次時(shí)效熱處理過程中記錄應(yīng)力的實(shí)時(shí)變化過程，如附圖1所示。在圖上可以清晰看出應(yīng)力隨著熱處理過程的變化情況。
[0020]不同一次時(shí)效溫度下一次時(shí)效應(yīng)力及二次時(shí)效應(yīng)力變化曲線分別如圖2和圖3所不O
[0021]不同溫度一次時(shí)效處理開始時(shí)的應(yīng)力值不同，隨著一次時(shí)效處理溫度從1020?875°C逐漸降低，初始應(yīng)力越來越大。不僅初始應(yīng)力不同，不同處理溫度一次時(shí)效應(yīng)力的變化趨勢(shì)也不同。1020°C、960°C、875°C應(yīng)力呈下降趨勢(shì)，940°C應(yīng)力先上升后下降，980°C、900°(:應(yīng)力呈上升趨勢(shì)。且一次時(shí)效處理溫度為980 °C和900 °C兩者的二次時(shí)效初始應(yīng)力水平最高，940 0C次之，1020 °C、960 °C和875 °C三者的二次時(shí)效初始應(yīng)力水平最低?？傮w來說在960°C處理時(shí)應(yīng)力值較低且平穩(wěn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其特征在于:該方法的步驟如下: (1)在61時(shí)1316-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)上模擬高溫合金試樣的焊接過程；模擬過程以200°C/s加熱到12000C，保溫4s，以50 °C/s冷卻到800°C，再以20°C/s冷卻到600 °C，再以10°C/s冷卻到30°C;在溫度下降過程中加入了一個(gè)沿軸向均勻加載的載荷，得到一個(gè)相當(dāng)于存在殘余應(yīng)力且受過焊接熱沖擊的熱影響區(qū)； (2)焊接完成后繼續(xù)通過Gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)模擬固溶、一次時(shí)效和二次時(shí)效熱處理過程。在模擬固溶、一次時(shí)效和二次時(shí)效熱處理過程中記錄應(yīng)力的實(shí)時(shí)變化過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種時(shí)效溫度控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其特征在于:上述步驟(2)中，固溶溫度時(shí)間與二次時(shí)效溫度時(shí)間都固定不變，只改變一次時(shí)效溫度，一次時(shí)效溫度變化范圍為1020?875°C。
【文檔編號(hào)】C21D9/50GK105886979SQ201610423988
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月15日
【發(fā)明人】趙志毅, 劉謹(jǐn), 薛潤(rùn)東, 袁朝煜, 白雪
【申請(qǐng)人】北京科技大學(xué)