Evolución Microestructural y Propiedades Mecánicas de Juntas Soldadas de Superaleación TiAlNb/GH99 Usando Aleación de Relleno Amórfico TiZrCuNi
Autores: Cai, Junjie; Hu, Shengpeng; Liu, Hongbing; Lin, Danyang; Fu, Wei; Song, Xiaoguo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evolución Microestructural y Propiedades Mecánicas de Juntas Soldadas de Superaleación TiAlNb/GH99 Usando Aleación de Relleno Amórfico TiZrCuNi
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Soldadura por brazado
TiZrCuNi
Microestructura interfacial
Difusión
Reacción
Resistencia al corte
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La soldadura de materiales disímiles de la aleación TiAlNb a la superaleación GH99 es de gran importancia práctica en el campo aeroespacial, especialmente en la fabricación de componentes ligeros para aeronaves espaciales. En este trabajo, se utilizó una aleación de relleno amorfa TiZrCuNi como material de soldadura, y se llevaron a cabo experimentos a diferentes temperaturas y tiempos de soldadura para investigar los cambios en las estructuras interfaciales y las propiedades de las uniones. La microestructura interfacial típica fue aleación TiAlNb/B2/beta/TiNi (Al, Nb) + B2/beta + (Ti, Zr)(Ni, Cu) + (Ti, Zr)(Ni, Cu)/(Cr, Ni, Ti) solución sólida + (Ni, Cr) solución sólida/GH99 superaleación cuando se soldó a 1000 grados C durante 8 minutos. La microestructura interfacial de las uniones fue influenciada por la difusión y la reacción entre la aleación de relleno y el metal base. La prolongación de los parámetros del proceso de soldadura aceleró la difusión y la reacción de la aleación de soldadura líquida en ambos metales base, lo que finalmente llevó a la agregación de la fase quebradiza (Ti, Zr)(Ni, Cu) y aumentó el grosor de la capa TiNi (Al, Nb). Según los análisis de fractura, las grietas comenzaron en la fase TiNi (Al, Nb) y se propagaron con ella, así como con la fase (Ti, Zr)(Ni, Cu). Las uniones que se soldaron a 1000 grados C durante 8 minutos tuvieron una resistencia al corte máxima de ~216.2 MPa. Además, aumentar la temperatura de soldadura o extender el tiempo de mantenimiento disminuyó la resistencia al corte debido a la fase gruesa TiNi (Al, Nb) y la fase continua (Ti, Zr)(Ni, Cu).
Descripción
La soldadura de materiales disímiles de la aleación TiAlNb a la superaleación GH99 es de gran importancia práctica en el campo aeroespacial, especialmente en la fabricación de componentes ligeros para aeronaves espaciales. En este trabajo, se utilizó una aleación de relleno amorfa TiZrCuNi como material de soldadura, y se llevaron a cabo experimentos a diferentes temperaturas y tiempos de soldadura para investigar los cambios en las estructuras interfaciales y las propiedades de las uniones. La microestructura interfacial típica fue aleación TiAlNb/B2/beta/TiNi (Al, Nb) + B2/beta + (Ti, Zr)(Ni, Cu) + (Ti, Zr)(Ni, Cu)/(Cr, Ni, Ti) solución sólida + (Ni, Cr) solución sólida/GH99 superaleación cuando se soldó a 1000 grados C durante 8 minutos. La microestructura interfacial de las uniones fue influenciada por la difusión y la reacción entre la aleación de relleno y el metal base. La prolongación de los parámetros del proceso de soldadura aceleró la difusión y la reacción de la aleación de soldadura líquida en ambos metales base, lo que finalmente llevó a la agregación de la fase quebradiza (Ti, Zr)(Ni, Cu) y aumentó el grosor de la capa TiNi (Al, Nb). Según los análisis de fractura, las grietas comenzaron en la fase TiNi (Al, Nb) y se propagaron con ella, así como con la fase (Ti, Zr)(Ni, Cu). Las uniones que se soldaron a 1000 grados C durante 8 minutos tuvieron una resistencia al corte máxima de ~216.2 MPa. Además, aumentar la temperatura de soldadura o extender el tiempo de mantenimiento disminuyó la resistencia al corte debido a la fase gruesa TiNi (Al, Nb) y la fase continua (Ti, Zr)(Ni, Cu).