GH3039是固溶强化奥氏体合金GH39用于航空发动机的关键部件

材料与方法

选择GH3039作为衬底，其组成（wt.%）（C：0.044，Mn：0.105，Si：0.263，Fe：0.32，Ti：0.58，Al：0.62，Nb：1.02，Mo：2.12，Cr：19.84，Ni：balance.）。Au-Si箔由Source Company提供，共晶成分为Au-3.15 wt% Si，厚度为100 μm。The TiH2本研究中使用的粉末由阿拉丁公司提供，粒径为38μm。Au-Si 件设置在两个 GH3039 块之间，夹层式组件为

结果与讨论

首先将GH3039在430 °C下粘接10 min，其接合组织如图1a所示，界面处的残余Si和分离共晶性显著。根据表1中的光谱分析结果，可以推断出Si扩散到界面并与Ni反应生成NiSi和Ni3四2依次（图 1b）。随着保持时间延长至30 min，在接缝中留下了纯金，在界面处留下了连续的IMC反应层（图1c），其中

结论

综上所述，GH3039在430 °C下可通过Au-Si等温凝固成功结合。特别是当合金提前进行Ti改性时，接头的剪切强度增加，工作温度可达800°C。 连接温度越低，接头中的残余应力越低。凭借较低的连接温度和可控的IMCs分布，我们相信Au-Si钎焊将在未来参与到镍基高温合金的连接中。

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引言

镍基高温合金GH3039作为一种固溶强化奥氏体合金，因其优异的机械性能、良好的抗氧化性和高耐腐蚀性，被广泛应用于航空发动机的关键部件[1,2,3]。随着航空发动机推力的增加，GH3039高温合金需要承受更高的应力和工作温度。为了减少零件在极端工况下的损坏，采用抛丸喷丸[4]、气蚀喷丸[5]、深冷轧[6]和激光冲击喷丸（LSP）[7]等表面处理技术来提高关键零件的使用寿命。

与其他表面处理方法相比，LSP作为一种创新的表面处理技术，通过引入更深的残余压应力层和超高应变率塑性变形，可以显著提高金属材料的抗疲劳性[8]。Correa等[9]发现，激光喷丸Al2024-T351样品的疲劳寿命约为未喷丸试样的3.5倍。周等[10]指出，激光处理的TC4试样的疲劳寿命相对于原始试样增加了107.86%。此外，采用LSP实现了金属材料表层的微观结构变化。任等[11]证实，LSP可以通过严重的塑性变形诱导AZ91D镁合金的表面纳米结晶。Lu等[12]发现纯钛表层的细晶粒是由LSP诱导的超高塑性应变产生的。最近，对LSP处理的高温合金的表面形貌、表层微观结构变化和力学性能进行了一些研究。任等[13]通过实验和模拟揭示了LSP对铁基合金GH2036表面粗糙度、显微硬度和组织组织的显著影响。Micheal Kattoura等[14]证明了LSP对ATI Allvac Company（ATI）718 Plus合金的微观结构、残余应力和疲劳寿命的影响。Saeid Amini等[15]验证了激光束直径、激光冲击次数和激光强度对Incoloy 800高温合金疲劳寿命和硬度的影响。周等[16]研究了LSP对高温合金涡轮叶片高温疲劳寿命的影响GH4133B.Cao等[17]研究了LSP对镍基高温合金GH202组织和耐热腐蚀性能的影响。然而，关于GH3039高温合金经LSP的研究相对较少。GH3039高温合金制成的涡轮导向器作为航空发动机中使用的热稳定材料之一，在服役过程中有时会面临过早疲劳断裂，这不仅严重影响飞机的安全飞行，而且大大缩短了维修周期，增加了航空发动机制造企业的成本。为了在不改变材料和结构的情况下解决GH3039高温合金涡轮导向器疲劳寿命短的问题，迫切需要通过LSP改善这种高温合金的疲劳性能。

为评价LSP对GH3039高温合金疲劳寿命的影响，对LSP前后GH3039高温合金的相组成、残余应力状态、显微组织、表面粗糙度、疲劳寿命和疲劳断裂形貌进行了对比分析。此外，利用数理统计分析了含LSP和不含LSP的GH3039高温合金的疲劳寿命，并讨论了LSP后GH3039高温合金的强化机理。本文旨在为LSP技术在航空发动机中的应用提供技术和理论基础。

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