【摘 要】
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镍基高温合金因其优异的高温强度和良好的组织稳定性,在燃气轮机关键热端部件上获得广泛应用。然而,由于燃气轮机燃油中含有微量的S、Cl、Na、K等杂质,燃烧时与空气中的O2反应,并在部件表面沉积一层熔融状态的Na2SO4和Na Cl盐膜,导致高温合金部件表面发生热腐蚀,同时由于长期温度不均,部件需要承受极大的热应力。因此,有必要开展对该部件关键材料Nimonic263和Haynes230合金焊件的抗热
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镍基高温合金因其优异的高温强度和良好的组织稳定性,在燃气轮机关键热端部件上获得广泛应用。然而,由于燃气轮机燃油中含有微量的S、Cl、Na、K等杂质,燃烧时与空气中的O2反应,并在部件表面沉积一层熔融状态的Na2SO4和Na Cl盐膜,导致高温合金部件表面发生热腐蚀,同时由于长期温度不均,部件需要承受极大的热应力。因此,有必要开展对该部件关键材料Nimonic263和Haynes230合金焊件的抗热腐蚀性能以及力学性能研究,为两种合金焊接件在更高温度下的可靠应用提供保障。本论文以Nimonic263和Haynes230合金焊件为研究对象,研究了两种合金焊件表面沉积质量分数为75%Na2SO4+25%Na Cl混合盐后,在850℃恒温热腐蚀1-150小时过程中的热腐蚀行为,并分析了热腐蚀时间对于两种合金焊件的组织的影响,阐明了两种合金的热腐蚀机理,同时对两种合金焊件的母材和焊缝的抗热腐蚀性能好坏进行了分析,为合金焊件性能的进一步优化提供了理论依据。除此之外,结合热腐蚀前后组织变化,进行了热腐蚀前后两种焊件的力学性能测试,对热腐蚀前后两种焊件的维氏硬度、微区抗磨损性能和微区抗蠕变性能进行了分析。研究结果表面,在1-10小时的热腐蚀过程中,Nimonic263焊件在抗腐蚀氧化层的生成速度明显快于Haynes230焊件,但是在后续的热腐蚀过程中,Haynes230焊件的抗热腐蚀性能强于Nimonic263焊件。通过力学性能测试得到,热腐蚀前后两种合金焊件在母材区域的维氏硬度变化明显,但是在焊缝区域变化不明显;通过微区抗磨损性能和微区抗蠕变性能测试,得到热腐蚀后Haynes230焊件母材的微区抗磨损性能强于Nimonic263焊件母材。通过微区抗蠕变性能测试得到热腐蚀后Nimonic263焊件母材的微区抗蠕变性能强于Haynes230焊件母材。
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