Pressure welding of nickel-based 58Ni-Cr-Mo-B-Al-Cu alloy under low-temperature superplasticity conditions

Abstract

Both the ultrafine-grained (UFG) structure with a grain size (d) less than 1 μm and nanocrystalline (NC) structure (d ≤ nm) can be processed in nickel-based alloy 58Ni-Cr-MoB -Al-Cu using methods severe plastic deformation, in particular, multistep isothermal forging within the temperature range of γ+δ-region on Bridgman anvils at strains е=5,5. Pressure welding performed under conditions of low temperature superplasticity (T=800°C, έ=10-4 s-1) can provide solid state joining of the alloy under study being in different structure conditions as well as joining of samples with coarse-grained structure using a NC layer.

Формирование Твердофазного Соединения Из Разноименных Сплавов На Основе Никеля Эк61 И Эп975

“…Материалами для исследований были выбраны жаропрочные деформируемые поликристаллические никелевые сплавы ЭК61 и ЭП975. Химических состав указанных сплавов приведен в таблице 1 [22,23]. Необходимо отметить, что отечественный деформируемый сплав ЭК61 (ХН58МБЮД) является представителем жаропрочных сплавов, упрочняемых γ‫-׳׳‬фазой [26][27][28].…”

“…Первая проблема в значительной степени может быть решена за счет разработки и внедрения новых ресурсосберегающих технологий, в том числе, основанных на использовании эффекта сверхпластичности. Другая проблема повышения энергоэффективности может быть решена не только за счет создания новых композиций высокотемпера-турных материалов с повышенными характеристиками жаропрочных свойств [15][16][17][18][19][20][21][22][23], но и за счет разработки и внедрения новых технических решений, связанных с применением в конструкции газотурбинного двигателя биметаллических деталей, например, «диск-вал», что позволит повысить энергоэффективность [20][21][22][23].…”

“…Одним из наиболее перспективных методов получения биметаллических соединений является сварка давлением (СД) с использованием сверхпластической деформации, которая позволяет получать твердофазные соединения из различных сплавов [21][22][23][24][25]. При этом достаточным условием, для получения качественного соединения, является проявление эффекта СП хотя бы в одном из соединяемых материалов [21][22][23][24][25]. Использование сварных конструкций приводит не только к экономии металла, но и к снижению веса получаемых деталей.…”

Computer simulation of pressure welding of heat resistant heterophase nickel-based superalloys specimens through an interlayer

“…Основными стадиями СД является образование контакта, т. е. сближение соединяемых заготовок за счет пластической деформации микронеровностей на свариваемых поверхностях, и активация контактных поверхностей [4 -6]. Качество твердофазного соединения (ТФС) зависит от многих факторов: приложенного давления, температуры сварки, скорости нагружения, схемы деформирования [4 -8,17,19], рельефа свариваемых поверхностей [3,13 -14], геометрии соединяемых деталей [13,14], исходной микроструктуры заготовок [10,11,15] и напряженно-деформированного состояния (НДС) в зоне ТФС свариваемых материалов [3,15,17]. Подготовленная для образования физического контакта между заготовками структура должна быть однородной и мелкозернистой, чтобы обеспечить деформацию микронеровностей на контактных поверхностях заготовок в режиме СП [10,11,15].…”

“…Качество твердофазного соединения (ТФС) зависит от многих факторов: приложенного давления, температуры сварки, скорости нагружения, схемы деформирования [4 -8,17,19], рельефа свариваемых поверхностей [3,13 -14], геометрии соединяемых деталей [13,14], исходной микроструктуры заготовок [10,11,15] и напряженно-деформированного состояния (НДС) в зоне ТФС свариваемых материалов [3,15,17]. Подготовленная для образования физического контакта между заготовками структура должна быть однородной и мелкозернистой, чтобы обеспечить деформацию микронеровностей на контактных поверхностях заготовок в режиме СП [10,11,15]. Процесс получения мелкозернистой структуры в объемных заготовках из труднодеформируемых никелевых сплавов связан со значительной трудоемкостью и энергоемкостью.…”