不同的高溫焊接微觀結構-超耐熱合金分析顯微鏡
不同的高溫摩擦焊接微觀結構、殘余應力的演變以及力學性能等方面來
進行描述。第一個案例主要針對慣性摩擦焊接鎳基超耐熱合金，它主要是
焊接壓氣機和渦輪盤；第二個案例是關于線性摩擦焊接鈦合金，它主要用
來制造所謂的整體葉盤（完整焊接葉片的輪盤）；最后一個案例旨在研究
慣性摩擦焊接異種高性能鋼，這種鋼主要用于航空發動機上的軸。
用慣性摩擦焊接法焊接鎳基超耐熱合金
多晶鎳基超耐熱合金被廣泛地用于制造航空發動機，而這其中最需要
嚴格遵守安全標準的關鍵部件則是壓縮機和渦輪盤。由于最新一代的發動
機合金輪盤很難使用熔焊焊接，因而更多的是采用慣性摩擦焊接方法將合
金輪盤焊接在一起。而上述合金之所以具有優良的性能，主要是因為它的
微觀結構尤其是y’析出相。當焊接輪盤材料時，要特別注意yt析出相的分
布，因為在慣性摩擦焊接的區域中，劇烈的熱輻射以及塑性變形很可能導
致材料的微觀結構發生徹底改變。還需要注意的是，現今在超耐熱合金慣
性摩擦焊接領域公開發表的文獻都主要集中在壁厚小于15 mm的管狀物的焊
接上。同樣值得注意的是，用慣性摩擦焊接方法焊接如此薄的管狀物時，
焊縫線橫截面上材料微觀結構的變化比較大，而焊縫線軸向方向材料微觀
結構變化較小。
用慣性摩擦焊接法焊接鎳基超耐熱合金的微觀結構演變t 使用慣性摩
擦焊接方法焊接鎳基超合金時，在靠近焊接表面處的材料溫度會超過y 7析
出相的固溶度曲線，并且焊接線上溫度急劇升降的梯度會導致熱力學影響
區域
如果是將具有不同承溫能力的材料焊接在一起，慣性摩擦焊接和線性
摩擦焊接所產生的殘余應力在焊縫上就會有顯著的不同�？墒�，這些殘余
應力也可能不僅僅是由各種合金決定的，其中一部分材料的低應力水平也
會限制焊縫線上另一部分材料的應力水平。為了獲得理想的應力消除、微
觀結構和力學性能，焊接后的兩種合金可能需要采用不同的退火工藝，因
而最困難的任務是研發出一種合適的焊后熱處理方法
