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摘要
为了发展航空用先进的柔性密封技术，采用电子束焊接对GH4169+Haynes214刷丝进行了刷式密封结构的研制，研究了不同的焊接工艺对焊缝成形规律的影响，焊接接头的组织特征、显微硬度及密封性能。结果表明，采用电子束焊接技术能够获得成形良好、无裂纹和气孔的焊接接头。焊缝组织为横向短枝晶、长主轴的树枝状晶，主要是由γ相、γ’相及γ’’相（Ni3Nb）构成，在横向枝晶间形成共晶组织（γ+Laves）。熔合线区的碳化物在热循环下发生了长大，在晶界上团聚。焊接接头的显微硬度呈近似对称分布，焊缝区域的平均硬度约435HV，小于GH4169母材（约540HV），由于焊缝区域主要为Haynes214，其Ni和Al的含量高，在焊缝凝固时Haynes214与GH4169的合金元素发生了混合，凝固后的焊缝组织差异引起显微硬度变化。刷式密封结构常温（20℃）和高温（403℃）的泄漏率均小于20 g/s。常温（20℃）下泄漏系数稳定在0.006附近，小于预期泄漏系数0.007，当加温到403℃条件时，随着压力升高泄漏系数逐渐升高，最终稳定在0.004左右，表明刷式密封结构具有优越的密封性能，可在航空航天发动机上推广应用。
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单位中国航空制造技术研究院
