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GH简介：
GH为单相奥氏体型固溶强化合金，在℃以下具有中等的热强性和良好的热疲劳性能，℃以下抗氧化性能良好，长期使用组织稳定，还具有良好的冷成形性和焊接性能，适宜于℃以下长期使用的零部件。但其焊接接头的质量需要通过严格的工艺措施和较少的热输入量来保障，才能满足其使用要求。通过焊接工艺试验，得出了GH的焊接工艺特点、焊接接头的力学性能以及在焊接过程中热输入量对其焊缝及其热影响区金相组织的影响等。
1试验条件
(1)焊接方法：鉴于GH氩弧焊接的裂纹倾向小，焊接试验的焊接方法首选手工氩弧焊接(GTAW)。
(2)焊接试件选用两组不同厚度的GH板，其厚度分别为5mm和12mm,其化学成分和力学性能的标准规定值分别见表1、2。
(3)填充金属选用两种不同直径的HGH填充丝，规格分别为φ1.6mm和φ2.0mm,其化学成分的标准规定值见表3。
2工艺措施
2.1焊接坡口的设计
由于GH的液态流动性差，焊接过程中容易产生热裂纹及气孔等缺陷，因此焊接坡口的角度设计应适当增大，钝边适当减小，详见图一。
2.2焊前清理
由于GH对杂质的敏感性很强，焊前如不将杂质清除干净，极易产生夹杂，从而引起脆化现象。
2.3气体保护措施
由于GH的合金组元对空气中的氧元素有较大的亲和力，如果在焊接过程中保护气体保护不好，容易出现烧损现象，同时也易产生裂纹、气孔等缺陷，因此，在氩弧焊的操作过程中要求填充丝的端头应始终处在氩气的保护之下，同时，氩气的纯度应达到99.99%。
2.4焊接工艺参数
分别用δ=5mm及12mm的GH平板对接焊缝试件进行焊接试验，单面焊双面成形，焊接工艺参数见表4。
2.5操作过程控制
焊接过程中的操作规范采用较小的线能量和快速不摆动的短弧形式，防止过热产生热裂现象。另外，层间温度应不超过℃。
2.6焊接缺陷返修
对焊接中产生的缺陷采用机械消除的方法，避免过热，从而防止接头的抗疲劳强度降低，并且返修次数应不超过两次。
2.7焊后热处理
试件焊后进行热处理，热处理温度为℃,保温时间2h。
3试验结果及分析
3.1无损检测
两组试件焊后经X光射线探伤检查，满足JB/T.2-的Ⅱ级要求。
3.2熔敷金属化学成分分析
通过对δ=12mm试件焊后熔敷金属的化学成分的分析，可以看到焊接接头的合金成分的烧损非常小，熔敷金属的化学成分满足标准规定值的要求，详见表5。
3.3金相组织检验
经过金相组织的宏观检验，发现δ=5mm和δ=12mm的试件的焊缝的晶粒度均为4～5级，焊缝为铸态组织，呈很明显的柱状晶结构，δ=5mm试件热影响区的晶粒度为7～8级，δ=12mm试件热影响区的晶粒度为4～5级，详见图2、3。
通过金相组织可以看出，由于焊缝形成铸态组织，焊后的试件虽经热处理，但焊缝仍未能达到同母材一样的状态和数量的金相组织。GH板焊接后，在过热区有明显的晶粒粗大现象，尤其δ=12mm试件的焊缝的晶粒度更大，虽然对瞬时高温强度和持久强度有一定好处，然而却严重地降低了高温塑性和疲劳强度，因此，随着母材厚度的增加，焊接层次随之增多，热输入量也就越大，晶粒长大越明显，接头的塑性明显下降，其接头的性能也不均匀。因此，焊接时不宜采用过高的焊接电流、线能量等焊接工艺参数。
3.4焊接接头的力学性能
经过对δ=5mm和δ=12mm试件焊接接头的力学性能试验，得出如下试验结果，详见表6。
从接头的力学性能分析上看，δ=5mm的试件在常温和高温的环境中，其抗拉强度均达到标准规定值的要求，而常温时的伸长率很难达到标准规定值。δ=12mm的试件在常温的环境中，其抗拉强度很难达到标准规定值的要求，且常温和高温时的伸长率同样很难达到标准规定值。
3.5高温持久强度试验经过高温持久强度试验，其结果满足要求，详见表7。
4结论
(1)焊接工艺措施对GH的焊接影响比较大，焊接时应当采取严格的工艺措施，比如坡口的设计、焊前清理、气体保护措施、焊接工艺参数以及操作过程控制等，都会影响到其焊接质量和力学性能等。
(2)GH焊接时的焊道层数直接影响到焊缝及其热影响区的综合性能，焊件母材越厚，热输入量也就越大，综合性能指标也就越难保证。因此，大厚度的GH高温合金的氩弧焊焊接结构不适用于特别重要的零部件。
(3)GH焊接热输入量会影响到焊缝及其热影响区的综合性能，因此，其返修焊补次数不宜超过两次。
