一種時效時間控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種時效時間控制高溫合金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熱模擬實驗機(jī)上模擬試樣的焊接過程。在溫度下降過程中加入了一個沿軸向均勻加載的載荷，得到一個相當(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、一次時效和二次時效過程，經(jīng)1050～1080℃固溶處理后，分別進(jìn)行兩級時效熱處理，先進(jìn)行一次時效處理，在960℃保溫1200s，然后以10℃/s冷卻到760℃，保溫1800s作為二次時效，最后以10℃/s冷到室溫。本發(fā)明在熱處理過程中記錄應(yīng)力的實時變化過程。便于得到數(shù)值小且平穩(wěn)的應(yīng)力，減小時效裂紋的產(chǎn)生概率。
【專利說明】
一種時效時間控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種時效時間控制高溫合金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，易產(chǎn)生應(yīng)變時效裂紋。有很多研究者對裂紋做了詳細(xì)的研究，并沒有研究者對高溫合金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)明旨在提供一種時效時間控制高溫合金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，減小時效裂紋的產(chǎn)生概率。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種時效時間控制高溫合金GH141應(yīng)力變化的工藝，其特征在于:在Gleeble-3500熱模擬實驗機(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]如上所述的一種時效時間控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中:在溫度下降過程中加入了一個沿軸向均勻加載的載荷，得到一個相當(dāng)于存在殘余應(yīng)力且受過焊接熱沖擊的熱影響區(qū)。
[0007]如上所述的一種時效時間控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中:焊接完成后繼續(xù)通過Gleeble-3500熱模擬實驗機(jī)模擬固溶、一次時效和二次時效熱處理過程。
[0008]如上所述的一種時效時間控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中，固溶溫度時間與二次時效溫度時間都固定不變，只改變一次時效時間。一次時效時間變化范圍為3 O O?1800so
[0009]如上所述的一種時效時間控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其中:在模擬固溶、一次時效和二次時效熱處理過程中記錄應(yīng)力的實時變化過程。
[0010]通過本發(fā)明實驗發(fā)現(xiàn)，一次時效處理過程中的1200s內(nèi)，一次時效應(yīng)力都隨著處理時間的增加而逐漸下降，而在1200?1800s時，應(yīng)力出現(xiàn)明顯上升趨勢。二次時效過程中應(yīng)力峰值差距不是很大，不同處理時間下二次時效處理時應(yīng)力出現(xiàn)峰值的過程存在一定時間差，1800s出現(xiàn)最早，1200s、900s和600s峰值出現(xiàn)時間相差不多，300s出現(xiàn)峰值時間最晚。一次時效處理的時間越長，二次時效熱處理時應(yīng)力峰值出現(xiàn)時間越早?？傮w來說在1200s處理時應(yīng)力值較低且平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實測應(yīng)力加載過程及應(yīng)力隨熱處理變化曲線示意圖。
[0012]圖2為不同一次時效時間下一次時效應(yīng)力變化曲線。
[0013]圖3為不同一次時效時間下二次時效應(yīng)力變化曲線。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明提供的檢測方法進(jìn)行介紹:
[0015]取GH141高溫合金制成Gleeble試驗標(biāo)準(zhǔn)樣品尺寸。
[0016]在Gleeble-3500熱模擬實驗機(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沿軸向均勻加載的載荷，得到一個相當(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、一次時效和二次時效過程。經(jīng)1050?1080 V固溶處理后，分別進(jìn)行兩級時效熱處理，首先，一次時效溫度不變，為960°(:，時間選取了3008、6008、9008、1200s、1800s這5個時間作為一次時效時間，然后以10°C/s冷卻到760°C，保溫1800s作為二次時效，最后以10 °C /s冷到室溫。
[0019]在模擬固溶、一次時效和二次時效熱處理過程中記錄應(yīng)力的實時變化過程，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]不同一次時效時間下一次時效應(yīng)力及二次時效應(yīng)力變化曲線分別如圖2和圖3所不O
[0021]在一次時效處理過程中的1200s內(nèi)，一次時效應(yīng)力都隨著處理時間的增加而逐漸下降，而在1200?1800s時，應(yīng)力出現(xiàn)明顯上升趨勢。二次時效過程中應(yīng)力峰值差距不是很大，不同處理時間下二次時效處理時應(yīng)力出現(xiàn)峰值的過程存在一定時間差，1800s出現(xiàn)最早，1200s、900s和600s峰值出現(xiàn)時間相差不多，300s出現(xiàn)峰值時間最晚。一次時效處理的時間越長，二次時效熱處理時應(yīng)力峰值出現(xiàn)時間越早。總體來說在1200s處理時應(yīng)力值較低且平穩(wěn)。
【主權(quán)項】
1.一種時效時間控制高溫合金應(yīng)力變化的工藝，其特征在于:該方法的步驟如下: (1)在61時1316-3500熱模擬實驗機(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沿軸向均勻加載的載荷，得到一個相當(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熱模擬實驗機(jī)模擬固溶、一次時效和二次時效熱處理過程;在模擬固溶、一次時效和二次時效熱處理過程中記錄應(yīng)力的實時變化過程。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種時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，固溶溫度時間與二次時效溫度時間都固定不變，只改變一次時效時間，一次時效時間變化范圍為300?1800s。
【文檔編號】C22F1/00GK106086729SQ201610423990
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月15日 公開號201610423990.9, CN 106086729 A, CN 106086729A, CN 201610423990, CN-A-106086729, CN106086729 A, CN106086729A, CN201610423990, CN201610423990.9
【發(fā)明人】趙志毅, 劉謹(jǐn), 薛潤東, 袁朝煜, 白雪
【申請人】北京科技大學(xué)