GH4065A高温合金塑性连接过程中界面组织演变行为

苏力东, 孟庆琪, 宁永权, 黄烁, 张文云, 张北江

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材料工程 ›› 2025, Vol. 53 ›› Issue (1) : 99-109. DOI: 10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000846
研究论文

GH4065A高温合金塑性连接过程中界面组织演变行为

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Interfacial microstructure evolution behavior during plastic deformation bonding of GH4065A superalloy

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摘要

为了解GH4065A合金在塑性连接过程中界面组织的演变规律，在1050~1110 ℃，20~40 MPa和20~35 min的条件下，开展GH4065A合金塑性连接实验。通过OM，SEM，EBSD表征接头中连接区与未连接区之间的特殊位置，深入研究连接温度、保载时间、连接压力对界面微观组织的影响规律，重点关注塑性连接时界面上再结晶晶粒的形成以及原始界面的愈合过程。结果表明：提高连接温度、压力，延长保载时间有利于实现界面愈合，但与此同时也会促进接头晶粒的粗化，在1080 ℃，30 MPa，30 min的参数下所得的塑性连接接头组织均匀且无明显缺陷，具有良好的冶金结合效果。在界面冶金结合形成的过程中，发生晶界弓出形核为主的非连续性动态再结晶，存在亚晶渐进性转动形核的连续性动态再结晶。随着塑性连接的持续进行，再结晶晶粒形核并向原始界面生长，从而促进界面的消除。塑性连接致冶金结合形成主要经历初始接触、形核与晶粒长大、接头形成三个阶段。

Abstract

To clarify the evolution of the interfacial microstructure of GH4065A superalloy during plastic deformation bonding， the GH4065A superalloy is bonded under temperatures of 1050-1110 ℃ with the pressure of 20-40 MPa and a time range of 20-35 min. OM，SEM， and EBSD were employed to characterize the special positions between bonding regions and unbinding regions to investigate further the influence of plastic deformation bonding parameters（bonding temperature，holding time，and bonding pressure） on the microstructural evolution of the interface.This study focuses on the nucleation of new recrystallization grains in the bonding area and the healing of the original interface. The results show that increasing the bonding temperature， pressure and the holding time will facilitate the healing of the interface. but at the same time， it will also prompte the coarsening of the grains simultaneously. The joint obtained under 1080 ℃，30 MPa，30 min has uniform microstructure and no obvious defects， exhibiting an excellent metallurgical bonding effect.The results of EBSD show that the discontinuous dynamic recrystallization characterized by strain-induced grain boundary bulging is the dominant mechanism， and continuous dynamic recrystallization characterized by subgrain progressive rotation occurs in the bonding process. Moreover， the dynamic recrystallization（DRX）nuclei will grow toward the interface with ongoing deformation， contributing to the healing of the original interface.The metallurgical bonding caused by plastic deformation bonding mainly experiences three stages： initial contact， nucleation and grain growth， and joint formation.

关键词

GH4065A高温合金 / 塑性连接 / 界面微观组织 / 动态再结晶 / 界面愈合

Key words

GH4065A superalloy / plastic deformation bonding / interfacial microstructure / dynamic recrystallization / interfacial healing

中图分类号

TG453+.1 / TB31

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苏力东 , 孟庆琪 , 宁永权 , 等. GH4065A高温合金塑性连接过程中界面组织演变行为. 材料工程. 2025, 53(1): 99-109 https://doi.org/10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000846
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国家自然科学基金(52175363)

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