很多人不知道K418鎳基鑄造高溫合金材料介紹的知識，小編對試述高溫合金的焊接工藝要點進行分享，希望能對你有所幫助！

本文導讀目錄：

1、K418鎳基鑄造高溫合金材料介紹

2、試述高溫合金的焊接工藝要點

3、2020年高溫合金行業(yè)研究報告

K418鎳基鑄造高溫合金材料介紹

　　K418是’相沉淀強化型鎳基鑄造高溫合金。

　　在900℃以下具有良好的蠕變強度、熱疲勞性能和抗氧化性能。

　　合金成分較簡單，不含鉆，密度較低，通常在鑄態(tài)使用。

　　采用熱等靜壓(HIP)處理及隨后熱處理，可以提高塑性和疲勞性能，也可以使經(jīng)過長期使用后組織退化和性能降低的零件恢復其組織和使用性能。

　　在800℃長期時效會析出少量相，但對性能無明顯影響。

　　該合金適合于制作在900℃以下工作的燃氣輪機的渦輪轉(zhuǎn)子葉片、導向葉片和整鑄渦輪以及其他高溫零件。

　　鎳基高溫合金被廣泛地用于航空、航海、石油化工等領(lǐng)域。

　　K418材料是一種鎳基高溫合金，它是目前航空發(fā)動機和工業(yè)燃氣輪機渦輪葉片等高溫部件的主要用材，在先進的飛機發(fā)動機中這種合金的重量占50％以上，使用溫度在650～1100℃范圍內(nèi)。

　　由于高溫合金的特殊性能，合金元素較多，導致其鑄件性能也不好，常有晶粒粗大等鑄造缺陷，因而會導致一些非正常的刀具磨損，給試驗帶來一些影響。

　　當?shù)毒咔邢鞯讲牧现械蔫T造缺陷時，由于切削力大，會形成應(yīng)力集中，使產(chǎn)品產(chǎn)生裂紋。

　　高溫合金中含有比重較大的Ni元素，由于加工時刀具是在高溫高壓條件下工作的，形成刀具磨損的原因非常復雜，涉及到機械、物理、化學和金相等作用。

　　加工時各種狀態(tài)下的切削條件，會導致不同的試驗結(jié)果，其中包括采用何種刀具材料，采用何切削液，刀具的切削參數(shù)如何等等。

　　由于高溫合金在切削時的切削力大、切削溫度高、冷硬現(xiàn)象嚴重，因此應(yīng)選用硬度高、耐磨性好，又有足夠的強度和韌性的刀具材料。

　　合理選用切削液，可以有效地減小切削過程中的摩擦，改善散熱條件，降低切削力、切削溫度和刀具磨損、提高刀具耐用度和切削效率，保證加工表面質(zhì)量和降低產(chǎn)品加工成本。

試述高溫合金的焊接工藝要點

　　1、焊接方法高溫合金可以采用各種焊接方法焊接，例如鎢極惰性氣體保護焊、熔化極惰性氣體保護焊、等離子弧焊、真空電子束焊、焊條電弧焊、埋弧焊、擴散焊以及各種電阻焊方法。

　　鎢極惰性氣體保護焊與其它方法比較，有許多優(yōu)點，是目前我國應(yīng)用最多的焊接方法，它特別適于焊接各種變形高溫合金比較薄的構(gòu)件。

　　焊條電弧焊和熔化極惰性氣體保護焊多用于較厚的固溶強化合金焊接，但較少用于焊接沉淀強化合金。

　　埋弧焊由于易燒損強化元素、增硅等原因，已較少用于高溫合金焊接。

　　（2）焊絲焊絲既要保證焊縫有高的抗裂性，又要求保證焊縫有滿意的使用性能。

　　對于固溶強化合金，一般采用與母材同質(zhì)的焊絲。

　　對于固溶狀態(tài)的沉淀強化合金，也可用同質(zhì)的焊絲，但若合金中Al、Ti含量較高，接頭拘束應(yīng)力較大時，為避免裂紋，有時宜用鎳基固溶合金焊絲。

　　例如，航空發(fā)動機用的GH2302鐵鎳合金中鋁和鈦的總的質(zhì)量分數(shù)5.45%6.8%，選用高含Mo量的鎳基合金焊絲HSG-1后，順利地解決了熱裂紋問題。

　　4、焊前預熱和焊后熱處理鎳基合金焊前不需要預熱，一般要求作焊后熱處理或機械處理，特別是沉淀強化合金。

　　機械處理包括拉伸延長、滾平和錘擊等，目的是使殘余應(yīng)力在單方向上再分布。

　　焊后熱處理的目的是消除殘余應(yīng)力，或使焊件達到預定的性能要求。

　　當壁薄時，固溶強化合金的焊件可在焊態(tài)下使用；當壁厚時，焊后根據(jù)合金的種類及其狀態(tài)，應(yīng)在427871℃的范圍內(nèi)及時進行消除應(yīng)力熱處理。

　　沉淀強化合金的焊件最好焊后及時進行固溶加時效熱處理。

　　2）除了焊縫正面要有良好的保護外，背面也必須加以保護，例如通以一定流量的氬氣等。

　　4）在焊接工藝參數(shù)上，要采用較小的焊接熱輸入，采用能量集中的焊接方法，并采用分段焊、多層多道焊等，盡量減少焊接接頭過熱的程度。

2020年高溫合金行業(yè)研究報告

　　高溫合金是指以鐵、鎳、鈷為基，能在600℃以上的高溫及一定應(yīng)力作用下長期工作的一類金屬材料；并具有較高的高溫強度，良好的抗氧化和抗腐蝕性能，良好的疲勞性能、斷裂韌性等綜合性能。

　　高溫合金為單一奧氏體組織，在各種溫度下具有良好的組織穩(wěn)定性和使用可靠性。

　　特別是在新興工藝方面，定向凝固、單晶合金、粉末冶金、機械合金化、陶瓷過濾、等溫鍛造等新興工藝的研發(fā)對高溫合金性能產(chǎn)生了深遠的影響。

　　高溫合金可以按基體組織材料劃分為鐵基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金。

　　研發(fā)應(yīng)用中，現(xiàn)在一般按制備工藝劃分成鑄造高溫合金、變形高溫合金和其他幾類新型高溫合金，例如，粉末冶金高溫合金、彌散強化高溫合金ODS等。

　　鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金，其具有更寬的成分范圍，由于可不必兼顧其變形加工性能，合金的設(shè)計可以集中考慮優(yōu)化其使用性能。

　　此外，相比變形高溫合金，它有更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　由于鑄造方法具有的特殊優(yōu)點，可根據(jù)零件的使用需要，設(shè)計、制造出具有任意復雜結(jié)構(gòu)和形狀的高溫合金鑄件。

　　目前對于高溫合金的消費數(shù)據(jù)和需求分布，國內(nèi)尚無權(quán)威的統(tǒng)計機構(gòu)和口徑。

　　不同機構(gòu)對于國內(nèi)高溫合金需求各有不同表述。

　　據(jù)英國權(quán)威媒體《WorldAirforces2019數(shù)據(jù)，2019年人民解放軍現(xiàn)役軍機3187架，其中戰(zhàn)斗機1624架，包括二代戰(zhàn)機561架、三代戰(zhàn)機651架、四代機10架、戰(zhàn)斗轟炸機/轟炸機254架，強擊機148架。

　　對標亞洲地區(qū)重要空軍力量駐日韓美軍戰(zhàn)機序列中三/四代及以上戰(zhàn)斗機100%換裝率，二代戰(zhàn)斗機顯然不能滿足我國空軍所承擔的在西太平洋地區(qū)壓制潛在戰(zhàn)爭威脅，進行區(qū)域介止/反制的作戰(zhàn)任務(wù)的作戰(zhàn)需求。

　　假設(shè)到2030年，我國空軍將會完全退役561架殲7、殲-8戰(zhàn)機換裝成更加先進的第三/四代戰(zhàn)斗機甚至第五代戰(zhàn)斗機，考慮到我國空軍的作戰(zhàn)任務(wù)由國土防空轉(zhuǎn)向攻防兼?zhèn)洌枰啻筝d荷的雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機，假定用于替換老舊戰(zhàn)機的新機型中有70%為雙發(fā)動機配置的重型戰(zhàn)斗機、30%為單發(fā)動機配置的輕型戰(zhàn)斗機，則制造這批戰(zhàn)機將產(chǎn)生約957臺發(fā)動機需求，假設(shè)每年換裝數(shù)量相等，則每年產(chǎn)生約87臺發(fā)動機需求。

　　根據(jù)《WorldAirforces2019統(tǒng)計數(shù)據(jù)，被部署在亞太地區(qū)的各國戰(zhàn)斗機總量已達到5097架，占全球所有已部署戰(zhàn)斗機的34.38%，其中，部署的四代機更是占全部四代機總量的14.3%，隨著美國持續(xù)向亞太地區(qū)國家交付第四代戰(zhàn)斗機F-35A/B，中國空軍將面對更大的挑戰(zhàn)。

　　由《WorldAirforces2019測算數(shù)據(jù)，我國海空軍裝備殲-10戰(zhàn)機260架、殲-11/15/16以及蘇-27/30/33/35戰(zhàn)機合計391架、殲-20戰(zhàn)機10架，計算出目前我國空軍主力戰(zhàn)機每年消耗約1373臺發(fā)動機。

　　此外，假設(shè)我國其他型號軍機發(fā)動機平均一年一換產(chǎn)生維護需求約2050臺發(fā)動機，則2019年產(chǎn)生的維護需求約為3423臺發(fā)動機。

　　航空發(fā)動機是高性能軍機的核心部件，而用于制造航空發(fā)動機的高溫合金則是核心中的核心。

　　高溫合金由于其在高溫、高燃氣腐蝕條件下良好地力學性能而被廣泛運用于航空發(fā)動機的制造。

　　我們假設(shè)新增運輸飛機均為雙發(fā)，分別對民航飛機發(fā)動機的新增需求和換裝需求進行預測，得出2020-2030年我國民航發(fā)動機需求總量為1449臺。

　　參考波音787GEnx發(fā)動機5.4噸的單重，按照高溫合金占發(fā)動機總重量60%的比重和高溫合金30%的成材率估算，一臺民用航發(fā)需要約10.8噸高溫合金，對應(yīng)2020-2030年民航領(lǐng)域高溫合金需求為15649噸，年均復合增長率為14.4%。

　　燃氣輪機是一種復雜的先進成套動力機械裝備，是航空發(fā)動機技術(shù)的衍生物，隨著燃氣輪機需求的專業(yè)化程度不斷提高，研發(fā)技術(shù)的不斷進步，燃氣輪機最終從航空發(fā)動機研發(fā)體系中獨立出來。

　　燃氣輪機由于具有體積小、重量輕、冷卻消耗小等一系列優(yōu)點，燃氣輪機被廣泛的運用在電力、油氣輸送、船舶制造、重型機車制造等領(lǐng)域。

　　我們預測2025年汽車領(lǐng)域高溫合金總需求約1.79萬噸，2030年達3.25萬噸，年均復合增長率12.3%，2020-2030年汽車領(lǐng)域高溫合金總需求預計約21.2萬噸。

　　渦輪增壓器高溫合金用量：圖南股份招股說明書中透露，2018年每萬輛汽車渦輪增壓器高溫合金用量約3.5噸，依據(jù)上文估測的配置率可估測出未來每年每萬輛汽車渦輪增壓器高溫合金用量，以此值乘以汽車產(chǎn)量便可得出每年汽車領(lǐng)域的高溫合金需求。

　　核電具有環(huán)保、穩(wěn)定和自主可控等優(yōu)點，是符合我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展要求的一類清潔能源。

　　2019年12月30日，國家發(fā)改委印發(fā)《關(guān)于做好2020年電力中長期合同簽訂工作的通知，鼓勵用水電、風電、太陽能發(fā)電、核電等清潔能源發(fā)電機組替代常規(guī)火電機組發(fā)電。

　　同時，隨著“十四五”期間中部地區(qū)核電布局的推進，核電項目建設(shè)將迎來新一輪發(fā)展期，以“華龍一號”、“國和一號”等自主化三代核電為主開展規(guī)模化和批量化建設(shè)。

　　中國核能行業(yè)協(xié)會秘書長張延克表示，我國目前具備年產(chǎn)8-10臺大型先進核電站的裝備制造能力，且第三代“華龍一號”和“國和一號”的國產(chǎn)率可以達到85%。

　　根據(jù)各核電廠的建設(shè)規(guī)劃和開工情況，預計2020年在建核電組約18臺，包括中國核電10臺（含中俄合建項目）和中國廣核6臺。

　　除此之外仍有30臺核電組處于規(guī)劃中，因此“十四五”期間，我國核電建設(shè)有望按照每年6-8臺的節(jié)奏穩(wěn)步推進。

　　5.3.久立特材：深耕高端制造，產(chǎn)能持續(xù)擴張。

那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于K418鎳基鑄造高溫合金材料介紹的介紹了，試述高溫合金的焊接工藝要點是小編整理匯總而成，希望能給大家?guī)韼椭?/p>