不同的高温焊接微观结构-超耐热合金分析显微镜
不同的高温摩擦焊接微观结构、残余应力的演变以及力学性能等方面来
进行描述。第一个案例主要针对惯性摩擦焊接镍基超耐热合金，它主要是
焊接压气机和涡轮盘；第二个案例是关于线性摩擦焊接钛合金，它主要用
来制造所谓的整体叶盘（完整焊接叶片的轮盘）；最后一个案例旨在研究
惯性摩擦焊接异种高性能钢，这种钢主要用于航空发动机上的轴。
用惯性摩擦焊接法焊接镍基超耐热合金
多晶镍基超耐热合金被广泛地用于制造航空发动机，而这其中最需要
严格遵守安全标准的关键部件则是压缩机和涡轮盘。由于最新一代的发动
机合金轮盘很难使用熔焊焊接，因而更多的是采用惯性摩擦焊接方法将合
金轮盘焊接在一起。而上述合金之所以具有优良的性能，主要是因为它的
微观结构尤其是y’析出相。当焊接轮盘材料时，要特别注意yt析出相的分
布，因为在惯性摩擦焊接的区域中，剧烈的热辐射以及塑性变形很可能导
致材料的微观结构发生彻底改变。还需要注意的是，现今在超耐热合金惯
性摩擦焊接领域公开发表的文献都主要集中在壁厚小于15 mm的管状物的焊
接上。同样值得注意的是，用惯性摩擦焊接方法焊接如此薄的管状物时，
焊缝线横截面上材料微观结构的变化比较大，而焊缝线轴向方向材料微观
结构变化较小。
用惯性摩擦焊接法焊接镍基超耐热合金的微观结构演变t 使用惯性摩
擦焊接方法焊接镍基超合金时，在靠近焊接表面处的材料温度会超过y 7析
出相的固溶度曲线，并且焊接线上温度急剧升降的梯度会导致热力学影响
区域
如果是将具有不同承温能力的材料焊接在一起，惯性摩擦焊接和线性
摩擦焊接所产生的残余应力在焊缝上就会有显著的不同。可是，这些残余
应力也可能不仅仅是由各种合金决定的，其中一部分材料的低应力水平也
会限制焊缝线上另一部分材料的应力水平。为了获得理想的应力消除、微
观结构和力学性能，焊接后的两种合金可能需要采用不同的退火工艺，因
而最困难的任务是研发出一种合适的焊后热处理方法
