文章标题:激光选区熔化GH4169合金富氧燃烧行为研究
文章作者:周家轩1,2,司宏丽1,杨文超3,张少华1,卢玉章1,3
关 键 字:金属燃烧;GH4169;Laves 相;激光选区熔化;阻燃性能
文章摘要:
GH4169合金作为航空航天发动机重要的热端部件材料,在高温富氧环境下服役时易发生金属燃烧,导致
灾难性事故。 基于自主研制的金属材料富氧燃烧实验设备,研究了激光选区熔化制备GH4169合金的阻燃性能和燃烧
行为,对其在高温下的使用具有重要意义。激光选区熔化成型GH4169合金沉积态显微组织呈现典型的鱼鳞状形貌,晶
粒取向以<001>方向为主并生成跨越多个熔池生长的柱状晶,在晶界和枝晶间析出了大量岛链状Laves相。 燃烧结果
表明,激光选区熔化成型制备的GH4169合金在99.5%纯O2室温点燃条件下,燃烧阈值约为3.7MPa,与锻造GH4169
合金的阻燃性能相当。燃烧区形貌分析表明,Al、Ti、Nb等元素是易燃烧元素,大量参与燃烧形成氧化物。Ni、Fe是不易
燃烧元素,其中Ni富集在熔化区。 热影响区存在大量的Laves熔化孔洞。 由于Laves相富含Nb、Ti等高燃烧热值元素
且熔点较低,在燃烧时会优先基体熔化参与燃烧,对合金的阻燃性能十分不利。因此,为了改善合金阻燃性能,需改善激
光选区熔化成型工艺和制定合理的热处理制度消除Laves相。