航空发动机作为飞机的心脏,其所用材料焊接接头的疲劳性能关乎整个航空工业的发展,本文针对航空发动机中常用的材料高温合金GH4169及其焊接接头的断裂与疲劳性能进行了研究。为了对高温合金GH4169焊接接头进行断裂评估,依据试验标准BS7448,对该合金电子束焊焊接接头进行了断裂性能测试,得到了室温下GH4169高温合金电子束焊接头的断裂韧度值。试验说明,焊缝与热影响区的断裂性能远低于母材,焊缝CTOD平均值为0.03837mm,热影响区CTOD平均值为0.04153mm,约为母材的35%左右,抗脆断能力比较差。针对GH4169高温合金进行了裂纹扩展速率的研究。结果表明高温合金GH4169接头焊缝的疲劳裂纹扩展速率Paris表达式中参数m=3.64、C=3.45E-10(50%的存活率);母材的疲劳裂纹扩展速率Paris表达式中参数m=3.56、C=8.085E-10(50%的存活率),说明了在一定应力强度范围内,高温合金GH4169经过电子束焊后,焊缝的裂纹扩展速率低于母材的裂纹扩展速率,即焊缝具有一定的抗裂纹扩展能力。利用材料的力学性能参数以及室温下试验测得的断裂韧度值,根据BS7910标准规定,计算评定得到室温下GH4169合金T型焊接接头焊趾表面裂纹的极限裂纹尺寸和容许裂纹尺寸;同时根据裂纹扩展试验测得的裂纹扩展参数及初始裂纹尺寸,估测出此类型裂纹扩展到容许裂纹尺寸的循环寿命。针对GH4169高温合金的TIG焊焊接接头进行了低周疲劳研究。试验测得了在室温条件下焊接接头的低周疲劳参数,得出了低周循环应力应变关系曲线以及应变寿命曲线;结果表明,GH4169合金焊接接头的低周疲劳行为符合Coffin—Manson公式。