GH4169高温合金线性摩擦焊接头

蠕变裂纹扩展行为解析

通过实验与数值模拟揭示了夹杂物和气孔对GH4169高温合金线性摩擦焊接头蠕变裂纹扩展的影响规律，为航空发动机叶盘寿命评估提供依据。

杨夏炜 · Tingxi, Meng · Su, Yu · Xinyuan, He · Guo, Zhenguo · Wu, Dong · 马铁军 · 李文亚

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

圆形夹杂物临界半径

0.03 mm

椭圆形夹杂物临界长径比

3

气孔中心与裂纹尖端横向距离（影响最显著）

0.6 mm

椭圆形气孔临界长径比

3

气孔与预制裂纹夹角（偏转作用最大）

0 °

技术优势

气孔影响更强

模拟结果表明，气孔对蠕变裂纹扩展的影响强于夹杂物，为缺陷控制优先级提供依据。

椭圆气孔更危险

椭圆形气孔比圆形气孔对裂纹扩展影响更显著，且长径比为3时两侧首先萌生裂纹。

角度决定偏转

气孔与预制裂纹夹角为0°时，椭圆形气孔对蠕变裂纹的偏转作用最大，可用于优化排布设计。

应用场景

• 航空发动机叶盘：用于叶盘蠕变寿命评估与缺陷容限设计。
• 焊接结构完整性：评估焊接接头缺陷对结构完整性的影响。
• 高温合金部件寿命评估：提供缺陷敏感性与裂纹扩展规律数据。
• 蠕变裂纹扩展测试：通过CT试样模拟缺陷对裂纹扩展的影响。