[01164886]DD10单晶TLP焊材料与工艺研发

DD10单晶高温合金是目前高性能航空发动机涡轮叶片首先材料。为提高冷却效率,叶片常设计成具有复杂内部冷却通道的空心结构,这种中空结构叶片需要采用铸造与焊接相结合的工艺方法制造。对两半个（一对）铸造单晶叶片实施焊接已成为制造高效气冷组合式叶片的最关键技术,焊接质量直接影响航空发动机安全性和使用性能。镍基高温合金含有Cr、Mo、W、Ti、Al等多种强化元素,由于强化相钛、铝化合物γ相的形成,高温合金的焊接性较差;焊接热循环易致焊缝多晶化及母材再结晶也是焊接单晶高温合金所需顾及的问题;再加上所含合金元素总量增多,新一代单晶高温合金的焊接难度进一步增大。本项目旨在通过校企紧密联合,优势互补,人力资源和技术资源共享,合力解决第三代高温合金DD10单晶叶片的TLP焊工艺质量及核心技术问题。通过深入研究合金元素尤其是B元素对中间层合金的微观结构、物理性能和TLP焊接工艺性的影响规律,获得熔点适中、成分和微观结构均匀、润湿性和焊接工艺俱佳的微晶或非晶态镍基中间层合金材料,有效地解决高性能航空发动机DD10单晶叶片的焊接技术难题。 项目设计、制备出了适于IC10高温合金TLP焊用中间层合金箔材,箔材厚20-100μm、宽4-8m; 应用研发的中间层合金对IC10单晶实施梯度TLP焊工艺,所得到的接头组织致密,焊接无缺陷,中间层合金趋于消失,与母材过渡良好。可满足航空发动机单晶高温合金叶片的焊接要求。 项目期间, 申报国家发明专利3项,已获授权1项, 培养研究生1名,提供项目研究报告1份。