GH3039组织和性能GH3039

GH3039概述

镍基高温合金 GH3039 广泛地应用于航空发动机燃烧室和燃气轮机等零部件。但是，其面临着材料 利用率低和机加工性能较差等问题。直接能量沉积 （direct energy deposition, DED）以电弧等为热源，以 丝材或粉体为原材料直接制备构件，制备周期短，材 料利用率高，可以解决上述问题。电弧增材制造 （wire arc additive manufacturing, WAAM）技术沉积效率高（>3 kg/h），设备成本低，适用于制备中大型金属构件。究采用 WAAM 制备了 GH3039 薄壁件，研究了薄壁件的组织和性能，验证 了使用 WAAM 技术制备 GH3039 构件的可行性。

  

GH3039成分

GH3039技术标准规定的技术性能

GH3039金相组织

合金板材经标准热处理后的组织为单相奥氏体，含有少量的Ti(Cn)、NbC及M23C6型碳化物，晶粒度为6-8级。经600℃-900℃长期时效或使用后，晶内和晶界均有M23C6补充析出；在600℃-700℃时效后析出的碳化物颗粒细小，均匀分布于晶内和晶界，时效温度高于700℃时，主要沿晶界析出并聚集长大。合金中补析出有害相，组织稳定性较好。

关于电弧增材制造GH3039

1) 采用电弧增材制造技术（GMAW- WAAM）制备了 GH3039 薄壁件。构件成型良好，组织致密，没有气孔和裂纹等缺陷。组织以（跨层生长）粗大柱状晶为主，在层间存在一些细小晶粒。

2) 高度方向的抗拉强度、屈服强度和断后延伸率 分别为 540 MPa、285 MPa 和 39.6%，稍高于水平方 向。整体性能与锻件（UTS>735 MPa，EI≥40%）有 一定的差距。

3) 后续研究可以从丝材成分设计、沉积工艺优化 和沉积后热处理等方面来改善电弧增材制造 GH3039 构件的力学性能。