[发明专利]一种GH4648高温合金焊缝金相腐蚀剂及腐蚀方法

说明书

本发明属于金相组织检测技术领域，具体涉及一种GH4648高温合金焊缝金相腐蚀剂及腐蚀方法。该焊缝金相腐蚀剂为包括浓硝酸80ml，氢氟酸10‑20ml，过氧化氢20ml；其中，浓硝酸的质量百分比浓度为63％，氢氟酸的质量百分比浓度为40％，过氧化氢的质量百分比浓度为30％。配置方法为：先量取蒸馏水加入烧杯，再量取浓硝酸和氢氟酸加入烧杯，最后量取过氧化氢加入烧杯。在使用本发明的腐蚀剂时，需要对试样浸泡2～5min，以获得最好的效果。本发明能快速高效腐蚀出GH4648高温合金的金相组织，腐蚀效果好，相界、晶界、焊缝边界清晰可见，能较好的反映缺陷情况及焊缝质量。

技术领域

本发明属于金相组织检测技术领域，具体涉及一种GH4648高温合金焊缝金相腐蚀剂及腐蚀方法。

背景技术

航空航天技术的发展对发动机的性能提出了更高的要求，航空航天发动机的技术水平是衡量一个国家科技水平高低和工业实力强弱的重要标志。而发动机的性能主要取决于所用材料的性能。GH4648是Ni-Cr基沉淀硬化型变形高温合金，长期使用温度小于900℃，短时使用温度可达1100℃，该合金具有优异的抗热腐蚀性能。同时合金具有中等的强度和良好的抗疲劳和蠕变性能，良好的冷加工性能和焊接性能，其综合性能优于GH3044和GH3128等同类镍基固溶合金，由于GH4648比GH3044比重低，所以该高温合金具有更高的比强度。该合金主要用于制作先进航空发动机燃烧室部件及其他热端部件，而这些高温零部件大多采用焊接成型的方式加工而成，焊缝质量的好坏直接关系到产品性能能否满足设计要求。

金相分析是判断焊接质量的重要手段。通过金相组织分析，可以观察各相的组成及分布、夹杂及气孔等缺陷，也可以用来判断产品生产工艺是否完善，如腐蚀出焊缝，测量其深度和宽度，进而帮助寻求产品产生缺陷的原因及优化生产工艺参数。金相试样的腐蚀效果是金相组织缺陷分析、测量焊缝及晶粒尺寸的关键因素。腐蚀效果主要取决于用什么物质及其配比。如果选取的物质不合适，无论怎样的配比，均不能腐蚀出试样的组织；同时，即使选对了物质，配置比例过高，则易形成过腐蚀，组织一片漆黑，相与相之间没有衬度；反之，如果配置比例过低，则组织腐蚀不出想要的效果，无法清晰地观察组织。因此，要想清晰的观察到组织，腐蚀剂的配置极其关键。

根据文献资料显示，Kalling试剂经常被用来腐蚀组织的原始边界，但通过试验，GH4648不仅没有腐蚀出清晰的焊缝边缘组织，还反应析出铜颗粒污染了腐蚀表面，如图1所示(用硫酸铜取代Kalling试剂中的氯化铜效果一样)；也有用盐酸、氧化铬配置试剂的，但腐蚀效果也不理想，而且氧化铬有毒，使用时存在安全隐患；也曾有用电解法进行腐蚀的，用高氯酸、磷酸和硫酸配置的混合酸进行腐蚀，电流电压及腐蚀时间均不好控制，稍微控制不好，试样表面被烧蚀，如图2所示，只能重新磨抛，制样周期大大延长。

针对上述现有技术中存在的问题，需要通过大量的配比组合试验，确定所用物质的最佳组合和理想腐蚀时间，提供一种较好的应用于GH4648高温合金焊缝金相组织观察的腐蚀剂及腐蚀方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种GH4648高温合金焊缝金相腐蚀剂及腐蚀方法，以解决如何获得高质量金相组织的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种GH4648高温合金焊缝金相腐蚀剂，该腐蚀剂为浓硝酸、氢氟酸、过氧化氢的混合溶液，三种组分的配比为：浓硝酸80ml，氢氟酸10-20ml，过氧化氢20ml；其中，浓硝酸的质量百分比浓度为63％，氢氟酸的质量百分比浓度为40％，过氧化氢的质量百分比浓度为30％。

此外，本发明提出一种上述焊缝金相腐蚀剂的配置方法，该配置方法为：先量取蒸馏水加入烧杯，再量取浓硝酸和氢氟酸加入烧杯，最后量取过氧化氢加入烧杯。

此外，本发明提出一种GH4648高温合金焊缝金相腐蚀剂的使用方法，该使用方法包括如下步骤：