增材制造HX合金喷嘴微观组织及缺陷控制研究

论文摘要

为深入评估增材制造技术在燃气轮机高温部件上实际应用的可行性,对增材制造燃气轮机喷嘴材料的微观组织与缺陷状况进行了研究。研究中采取了典型的金属增材制造技术——选区激光熔化法,使用两种不同粒径规格的粉末,制备了燃气轮机燃烧室喷嘴用镍基高温合金Hastelloy-X（HX）试样及喷嘴样件,分析了沉积态和热等静压态试样的微观组织特征,初步评估了热等静压处理的应用效果,并验证了实际零件打印的可行性。结果显示:沉积态试样的微观组织具有明显的熔池边界、柱状晶以及树枝晶等组织特征,同时其内部存在着微裂纹、气孔、未熔粉等冶金缺陷。通过适当提高能量输入、降低粉末粒径,能够显著减少上述缺陷,提高沉积态试样的相对致密度。此外,热等静压处理工艺能够有效消除熔池界与树枝晶等亚结构,闭合气孔与微裂纹,进一步提高相对致密度,改善沉积态材料塑性。试验结果表明:热等静压后试样室温拉伸性能能够达到Hastelloy-X合金锻件水平。最终使用优化后的工艺和粉末粒径（10～45μm）,成功制备了燃烧器喷嘴样件。

论文目录

• 1 试验方法
• 2 结果分析与讨论
•   2.1 微观组织特征
•     2.1.1 熔池边界
•     2.1.2 树枝晶与柱状晶粒
•     2.1.3 冶金缺陷
•   2.2 缺陷控制
•     2.2.1 能量输入与粉末粒径
•     2.2.2 热等静压
•   2.3 样件制备
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张宏琦,汪超,何磊

关键词: 选区激光熔化,微观组织,缺陷控制

来源: 热力透平 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺,动力工程

单位: 上海电气燃气轮机有限公司

分类号: TK476;TG665;TG132.3

DOI: 10.13707/j.cnki.31-1922/th.2019.03.012

页码: 218-222+238

总页数: 6

文件大小: 3505K

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