Effect of pressure welding temperature on the microstructure and mechanical properties of solid-state joints of wrought nickel-based EK79 and EP975 superalloys

R.R. Gabbasov, E.V. Galieva, E.Y. Klassman, V.A. Valitov показать трудоустройства и электронную почту
Получена 29 декабря 2023; Принята 17 апреля 2024;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: R.R. Gabbasov, E.V. Galieva, E.Y. Klassman, V.A. Valitov. Effect of pressure welding temperature on the microstructure and mechanical properties of solid-state joints of wrought nickel-based EK79 and EP975 superalloys. Письма о материалах. 2024. Т.14. №2. С.155-160
BibTex   https://doi.org/10.48612/letters/2024-2-155-160

Аннотация

Scheme of pressure welding and solid-state joint of heat-resistant nickel-based EK79 and EP975 superalloys.The effect of the pressure welding (PW) temperature on the gradient microstructure formation in the solid-state joint (SSJ) zone of heat-resistant nickel-based EP975 and EK79 superalloys is investigated in this work. The PW was carried out in the temperature range of 1000 –1100°C corresponding to the temperature-rate conditions of superplasticity of EK79 superalloy having fine-grained microstructure. The strength of welded specimens at room temperature was evaluated. It is shown that in the temperature range of 1000 –1100°C quality solid-state joints were obtained from dissimilar EK79//EP975 superalloys. It is found that the more heat resistant EP975 superalloy is thermally stable at temperatures of 1000°C and 1050°C and at the welding temperature of 1100°C a coarsening of the matrix phase is observed. Growing γ-phase grains to a size not exceeding of 10 μm in the EK79 superalloy was observed at 1050°C and 1100°C. It was found that a transition diffusion zone in the SSJ zone is formed, the width of which increases with increasing temperature from 10 to 20 μm. The maximum strength (σUTS =1450 MPa) of the SSJ of EK79//EP975 was achieved after PW at 1050°C.

Ссылки (27)

3. S. T. Kishkin, Creation, research and application of heatresistant alloys: selected works (To the 100th anniversary of the birth), Moscow, Nauka, 2006, 407 p. (in Russian) [С. Т. Кишкин, Создание, исследование и применение жаропрочных сплавов: избранные труды (К 100-летию со дня рождения), Москва, Наука, 2006, 407 с.].
4. A. V. Logunov, Heat-resistant nickel alloys for blades and disks of gas turbines, Moscow, LLC Publishing House Gas Turbine Technologies, 2017, 854 p. (in Russian) [А. В. Логунов, Жаропрочные никелевые сплавы для лопаток и дисков газовых турбин, Москва, ООО «Издательский дом «Газотурбинные технологии», 2017, 854 с.].
5. L. A. Magerramova, Achievement of bimetallic blisks integrated dissimilar alloys for promising high temperature aviation gas turbine engines, in: 28th International congress of the aeronautical sciences (23 - 28 September 2012, Brisbane, Australia), Paper ICAS 2012-4.1.3, 2012.
16. A. V. Lyushinsky, Diffusion welding of dissimilar materials, Moscow, Academiya, 2006, 208 p. (in Russian) [А. В. Люшинский, Диффузионная сварка разнородных материалов, Москва, Академия, 2006, 208 с.].
17. V. I. Lukin, V. G. Kovalchuk, M. L. Samorukov, et al, Research of the friction welding and heat treatment characteristic effect on the heat-resistant wrought nickel alloys weld grade, Welding International 4 (2011) 26 - 30. (in Russian) [В. И. Лукин, В. Г. Ковальчук, М. Л. Саморуков и др, Исследование влияния параметров сварки трением и термической обработки на качество сварных соединений жаропрочных деформируемых никелевых сплавов, Сварочное производство 4 (2011) 26 - 30.].
23. O. A. Kaibyshev, F. Z. Utyashev, Superplastisity, structure refinement and processing of hard-to-deform alloys, Moscow, Science, 2002, 438 p. (in Russian) [О. А. Кайбышев, Ф. З. Утяшев, Сверхпластичность, измельчение структуры и обработка труднодеформируемых сплавов, Москва, Наука, 2002, 438 с.].
24. G. N. Aleshin, Behavior of grain and phase boundaries during recrystallization and superplastic deformation of the ZhS6KP nickel alloy: Diss. cand. physics and mathematics Sciences, Ufa, 1987, 161 p. (in Russian) [Г. Н. Алешин, Поведение границ зерен и фаз при рекристаллизации и сверхпластической деформации никелевого сплава ЖС6КП.: Дисс. канд. физ.-мат. наук, Уфа, 1987, 161 с.].
25. O. A. Kaibyshev, V. A. Valitov, G. A. Salishchev, Influence of γ'-phase and conditions of hot deformation on the microduplex structure formation in heat-resistant nickel alloy, Physics and Mathematics 75 (1993) 110 - 117. (in Russian) [О. А. Кайбышев, В. А. Валитов, Г. А. Салищев, Влияние состояния γ'-фазы и условий горячей деформации на формирование структуры микродуплекс в жаропрочном никелевом сплаве, ФММ 75 (1993) 110 - 117.].
26. A. A. Bikmukhametova, E. V. Galieva, A. H. Akhunova, V. A. Valitov, Study of the peculiarities of the formation of solid phase joints during pressure welding under low-temperature superplasticity conditions of the EK61 superalloy with TiAl-based intermetallic alloys, in: Proceedings of the IX International Scientific and Innovative Youth Conference “Modern solid- phase technologies: theory, practice and innovative management” (November 9 - 10) Tambov, 2017, 166 -168p. (in Russian) [А. А. Бикмухаметова, Э. В. Галиева, А. Х. Ахунова, В. А. Валитов, Исследование особенностей формирования твердофазных соединений при сварке давлением в условиях низкотемпературной сверхпластичности сплава ЭК61 с интерметаллидным сплавом на основе TiAl, Материалы IX Международной научно-инновационной молодежной конференции «Современные твердофазные технологии: теория, практика и инновационный менеджмент» (9 -10 ноября) Тамбов, 2017, 166 -168.].

Другие статьи на эту тему

Финансирование на английском языке

1. Grant of Russian Science Foundation - # 22-79-00271