纯镍丝

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  • 产品名称:GH3044
  • 所属分类:高温合金系列
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一、GH3044 概述

 

     GH3044是固溶强化镍基抗氧化合金,在900℃以下具有高的塑性和中等的热强性,并具有优良的抗氧化性和良好的冲压、焊接工艺性能,适宜制造在900℃以下长期工作的航空发动机主燃烧室和加力燃烧室零部件以及隔热屏、导向叶片,供应的品种有板材、带材、丝材、棒材和环形件等。

1.1 GH3044 材料牌号  GH3044(GH44)

1.2 GH3044 相近牌号  ЗИ686,ХН60ВТ,ВЖ98(俄罗斯)

1.3 GH3044 材料的技术标准

    GJB 1952-1994  《航空用高温合金冷轧薄板规范》

    GJB 2612-1996  《焊接用高温合金冷拉丝材规范》

    GJB 3020-1997  《航空用高温合金环坯规范》

    GJB 3165-1998  《航空承力件用高温合金热轧和锻制棒材规范》

    GJB 3317-1998  《航空用高温合金热轧板材规范》

    GJB 3318-1998  《航空用高温合金热轧带材规范》

1.4 GH3044 化学成分  见表1-1。

表1-1 %

C

Cr

Ni

W

Mo

Al

Ti

Fe

Mn

Si

P

S

不大于

≤0.10

23.5~26.5

13.0~16.0

≤1.50

≤0.50

0.30~0.70

4.0

0.50

0.80

0.013

0.013

注:GJB2612-1996还规定ω(Cu)≤0.20%;GJB3317-1998和GJB3318-1998规定ω(Cu)≤0.07%。

1.5 GH3044 热处理制度 热轧和冷轧板及带材供应状态的固溶处理温度为1120~1160℃,空冷,供应状态进行材料性能检验。

1.6 GH3044 品种规格和供应状态 可供应δ4~14mm热轧板,δ0.5~4mm冷轧板、δ0.1~0.8mm带材、直径d0.3~10mm、d20~300mm棒材和各种直径的环形件。板材和带材于固溶、酸洗、切边后供应;丝材于冷拉、固溶酸洗或半硬态供应,棒材和锻件不经热处理供应。

1.7 GH3044 熔炼和铸造工艺 合金采用电弧炉、非真空感应炉或真空感应炉+电渣重熔或真空电弧重熔工艺熔炼。

1.8 GH3044 应用概况与特殊要求 合金用于制作航空发动机住燃烧室和加力燃烧室的板材冲压和焊接结构件以及安装边、导管和导向叶片等零部件。

 

 

二、GH3044 物理及化学性能

 

2.1 GH3044 热性能

2.1.1 GH3044(GH44)  熔化温度范围  1352~1375℃[1]。

2.1.2 GH3044(GH44)  热导率  见表2-1。

表2-1[2]

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

950

λ/(W/(m·℃))

11.7

13.0

14.2

15.9

17.2

18.4

19.7

21.8

24.7

25.1

2.1.3 GH3044 比热容 见表2-2。  

表2-2[3]

θ/℃

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

c/(J/(kg·℃))

440

461

482

503

524

545

545

566

587

629

2.1.4 GH3044 线膨胀系数 见表2-3。

2.2 GH3044密度  ρ=8.89g/cm3。 

2.3 GH3044电性能 

2.4 GH3044磁性能  合金无磁性。 

2.5 GH3044化学性能

2.5.1 GH3044抗氧化性能 

表2-3[2]

θ/℃

 20~100

 20~200

 20~300

 20~400

 20~500

 20~600

 20~700

 20~800

 20~900

20~1000

α/10-6℃-1

12.5

12.35

12.85

13.10

13.31

13.50

14.30

14.90

15.60

16.28

1

2.5.1.1 在空气介质中试验100h后的

氧化速率和沿晶氧化深度见表2-4。

2.5.1.2 高温氧化动力学曲线件图2-1。

表2-4[2,4]

θ/℃

900

1000

1100

1200

氧化速率/(g/(m2· h))

0.0971

0.2050

0.4320

0.7880

沿晶氧化深度/mm

0.016

0.080

0.110

-

             

三、GH3044力学性能

 

技术标准规定的性能见表3-1。

表3-1

标准号

品种

状态

σb/MPa

δ5/%

ψ/%

σb/MPa

δ5/%

ψ/%


20℃

900℃

GJB 1952

冷轧板

固溶1120~1160℃

735

40

---

195①

30

---


GJB 3020

环 坯

固溶1120~1160℃

705

40

---

195②

30②

---


GJB 3317

热轧板

固溶1120~1160℃

735

40

---

185

30

---


GJB 3318

带 材

固溶1120~1160℃

735③

40

---

--- 

---

---


GJB 3165

棒 材

固溶1120~1160℃

685

40

45

195④

30

40


注:①900℃σb≥185MPa的板材允许交货。

    ②允许在850℃进行拉伸试验,σb≥265MPa,δ≥30%,不合格时按900℃进行拉伸仲裁试验。另外还应在850℃,σb=80MPa下进行持久试验, 报实测数据。

    ③厚度≤0.25带材的室温σb≥660MPa,δ5实测。

    ④棒材应在900℃ σb=70MPa下进行持久试验,t≥23h。

 

 

四、GH3044(GH44) 组织结构

 

4.1 相变温度

4.2 时间-温度-组织转变曲线

4.3 合金组织结构 经1200℃固溶后,基本上是单相奥氏体和少量的MC和M23C6型碳化物。经700~900℃长期时效后。MC变化不大,M23C6呈链状分布在晶界,随时效时间的增长,析出

量增多,颗粒长大;同时在晶内和晶界又有WCr固溶体补充析出,呈颗粒状,随时效时间的延长,数量逐渐增加,尺寸不断长大[2,7,11]。

有关技术标准规定,冷轧薄板供应状态的晶粒度应在4~8级范围内。

 

 

五、 GH3044(GH44) 工艺性能与要求

 

5.1 成形性能

5.1.1 钢锭锻造加热温度为1170℃±10℃,终端温度不低于900℃。板坯轧制加热温度1190℃±10℃,薄板热轧加热温度1130℃±10℃,终轧温度不低于800℃;薄板冷轧总压下率30%左右。

5.1.2 板材具有良好的冲压件工艺性能。冷轧薄板供应状态的极限深冲系数为K极限=2.06。

5.2 焊接性能 合金具有良好的焊接性能,可以用氩弧焊、点焊、缝焊及钎焊等方法焊接。氩弧焊时熔池流动性较差,但裂纹倾向性较小。接触焊时核心内较易形成结合线伸入及缩孔,一般宜采用较大的电极和较低的焊接速度。合金可与1Cr18Ni9Ti,GH3030,GH3039和GH1140等合金组合进行焊接。    

5.2.1 手工氩弧焊规范见表5-1。

表5-1[12]

厚度/mm

焊前状态

焊丝

接头形式

电流/A

电压/V

氩气流量/(L/min)

钨极直径/mm

极性

牌号

直径/mm

1.2

固溶1200℃空冷,抛光

HGH3044

1.2~2.0

对接

65~75

11~15

5~8

1.6~2.0

正极

1.5

1.5~2.0

75~85

5~8

2.0

1.5~2.0

80~100

6~10

5.2.2 缝焊规范见表5-2。

表5-2[12]

厚度/mm

滚盘宽/mm

电流/A

焊接时间/s

休止时间/s

电极压力/N

焊接速度/(m/min)

1.2+1.5

6.0

5600~6000

0.18~0.24

0.16~0.22

6865~7355

0.35~0.45

1.5+1.5

5.0+1

5800~7200

0.22~0.26

0.18~0.24

7060~7845

0.30~0.40

注:焊前状态为固溶、机械抛光。

5.2.3 焊接接头的力学性能见表5-3。

表5-3[12]

焊接方法

厚度/mm

焊前状态

焊后状态

焊丝牌号

θ/℃

接头σb/MPa

强度系数/%

接头持久性能

σ/MPa

t/h

手工氩弧焊

1.5

1200℃空冷

未处理

HGH3044

20

763

98

-

-

900

209

97

51

72~86

1140℃,空冷

1200℃,空冷

900

230

99

51

72~94

自动氩弧焊

1.5

固溶

未处理

不加焊丝

20

765

85

-

-

600

602

85

-

-

700

543

84

-

-

800

468

89

-

-

900

263

95

51

28~58

缝焊

1.2+1.5

固溶

未处理

-

20

878

100

-

-

1.5+1.5

20

820

100

-

-

1.5+1.5

900

225

98

51

115

5.3 零件热处理工艺 中间热处理温度为1140℃±10℃,保温3~5min,空冷。最终热处理温度根据零件工作条件决定,对要求良好的热疲劳性能的零件与1150℃固溶,保温3~5min,空冷;对要求有较高热强行的零件于1200℃固溶,保温3~5min,空冷。

5.4 表面处理工艺 在高温下工作的零件可采用W-2珐琅涂层进行有效的保护。


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