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镍基单晶高温合金具有优异的高温力学性能,瞬态液相(Transient liquid phase,简称TLP)连接方法是一种适于难以熔焊的高温合金的连接技术。本文分别选用Ni-Cr-B和Ni-Cr-Si两种合金粉末作为中间层合金对一种镍基单晶高温合金进行TLP连接,研究了连接温度和时间对接头的组织和成分分布的影响,分析了TLP连接过程的等温凝固行为,测试了接头的硬度和剪切性能。Ni-Cr-B中间层合金TLP连接的接头分为三个典型的区域:接头中心的共晶区、位于共晶区两侧的等温凝固区和位于近焊缝处基体中的扩散影响区。在接头中心的共晶区上形成Cr2B+γ和Ni3B+γ两种共晶;等温凝固区为γ镍基固溶体;在扩散区上形成M3B2析出相。随连接温度的升高或连接时间的延长,共晶区上的硼化物相逐渐减少,共晶区逐渐变窄;等温凝固界面由接头两侧向中心生长,等温凝固区逐渐变宽;扩散影响区的硼化物析出相继续长大并向基体内扩散。为避免初熔现象的产生,TLP连接温度和保温时间应在初熔转变界线以下的条件选择。TLP接头在连接时间为2h时,随连接温度的升高接头中心的硬度明显降低;在连接温度为1200℃时,TLP接头随连接时间的延长接头中心硬度略有降低。升高连接温度或延长连接时间有助于提升接头的剪切强度,增加接头的断裂韧性,在1170℃保温30min的条件下TLP接头为脆性解理断裂。Ni-Cr-Si中间层合金TLP连接的接头由两个区域组成:共晶区和等温凝固区,接头中心共晶区上是Ni16Cr6Si7+γ和(Cr,Si)3Ni2Si+γ共晶,而等温凝固区是含Si的镍基固溶体。随连接时间的延长或连接温度的升高,共晶区宽度越窄,等温凝固区宽度越宽,等温凝固进行的越充分。为避免初熔现象的产生,TLP连接温度和保温时间应在初熔转变界线以下的条件选择。TLP接头在连接时间为2h时,随连接温度升高接头中心的硬度明显降低;在1170℃下,TLP接头随连接时间增加接头中心硬度略有降低。升高连接温度或延长连接时间有助于提升接头的剪切强度,增加接头的断裂韧性。在1170℃保温30min的条件下TLP接头为微孔聚集型韧性断裂。