金属表面的热喷涂(熔) 作为一种表面强化技术在材料的表面防护和修复等方面得到了广泛的应用。为了进一步提高喷涂(熔) 层与基材间的结合强度及其本身的机械性能, 本文对N i60 合金喷熔层进行了超塑性扩散焊接处理。并针对热锻模失效的主要方式 冷热疲劳进行了疲劳试验, 为喷熔层超塑性扩散焊接技术的应用提供了试验依据。
试验设备为自行组装的冷热疲劳自动试验装置。加热用箱式电阻炉, 通过电机带动的一套曲柄连杆机构实现试样的往复加热与冷却。加热时间和喷水冷却时间均由时间继电器进行自动控制。将炉温调至 900℃, 取每个周期的加热时间为 20s, 喷水冷却时间为 10s。每隔 5min 进行一次表面肉眼观察, 往复循环至喷熔层表面出现冷热疲劳裂纹为止。记录循环次数并观察喷熔层表面的疲劳形貌。
金属的冷热疲劳主要是由温度变化所产生的热应力所致。经过超塑处理的试样, 喷熔层与基体间成分变化梯度较小, 在很大程度上缓和了成分差异所引起的界面两侧热膨胀系数相差过大的矛盾, 减小了热应力。未经超塑处理的试样其结合层存在较大的热应力, 加之未经过超塑性扩散压焊的喷熔层内喷熔缺陷的大量存在容易产生应力集中, 故而加速了裂纹的产生和发展, 降低了其疲劳寿命。
