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作为一种重要的结构材料,Inconel 718合金在工程应用时不可避免地涉及到焊接问题。采用普通焊接材料对Inconel 718合金进行焊接时,最常见的问题是在焊缝和热影响区产生热裂纹,焊后出现时效裂纹和焊接接头塑、韧性低于母材的问题。因此,研制与母材相匹配的Inconel 718合金专用焊丝是十分必要的。本文通过调整Inconel 718合金母材的化学成分,制备了五种成分的Inconel 718合金专用焊丝,同时利用所研制的专用焊丝在Inconel 718合金母材上进行堆焊,并结合焊丝成分分析、显微组织观察、力学性能测试确定了热处理制度对熔敷金属显微组织和性能的影响。 实验结果表明:Inconel 718合金专用堆焊焊丝的最佳化学成分为0.026%C,17.92%Cr,5.6%Nb,1.19%Ti,3.0%Mo,0.47%Al,18.99%Fe和52.8%Ni。熔敷金属的焊态室温组织主要由γ固溶体构成,且由于熔敷时冷却速度很快,γ固溶体呈主轴很长的树枝状晶。熔敷金属经扩散退火(1190℃保温12h,水冷)以及固溶处理(1030℃保温30min,水冷)后,晶粒比较粗大,且有孪晶出现,但其后的时效处理(720℃保温10h,空冷)则对晶粒尺寸无明显影响。焊过程中可形成富含Nb、Mo元素的白色Laves相;采用扩散退火处理可以消除焊接过程中所形成的Laves相,相应的热处理工艺参数为1190℃保温12h,水冷。熔敷金属中碳化物主要是(Nb,Ti)C,呈颗粒状弥散分布于基体上;经扩散退火和固溶、时效处理后,碳化物形貌、数量及分布无明显变化。对采用上述最佳焊丝成分获得的熔敷金属进行1190℃保温12h炉冷+1030℃保温30min水冷+720℃保温10h空冷处理,可获得良好的综合力学性能,且熔敷金属无晶间腐蚀倾向;若进行1190℃保温12h水冷+720℃保温8h炉冷到620℃保温8h空冷处理则可获得良好的屈服强度和抗拉强度。