焊接样品的分组
采用长60mm、宽30mm、厚1.0mm的矩形薄板，材料为高温合金GH。然后焊接同样的材料，焊件外观如图2.3所示。对焊接的焊件分别进行编号(以表2.3中的序号为编号)。其中，试样1、3、4、5、7、9以焊缝为中心，在两侧各8厘米长、8厘米宽的矩形板上用线切割方法切割，然后嵌入金相试样中。其他样品2和6用作拉伸样品。
(a)1号试件正面、背面
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b)3号试件正面、背面
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c)4号试件正面、背面
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d)5号试件正面、背面
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e)7号试件正面、背面
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f)号试件正面、背面
(g)9号试件正面、背面
(
h)10号试件正面、背面
测试方法和过程金相试样的制备和测试
标记的1号、3号、4号、5号、7号、9号样品用金相显微镜制备，程序分为取样、包埋、抛光、机械抛光(或电解抛光、化学抛光)、腐蚀[15]。(1)取样:选择合适的、有代表性的样品。取样时应保证观察断面不会因截取而改变，可采用锯、转、刨、砂轮切片机切割、电火花切割、锤击、氧气切割等方法。(2)镶嵌试样:金相试样的尺寸便于握持和研磨。微观试样一般为直径15.25mm、高15-20mm的圆柱体或边长15.25mm的立方体，此试样在金相嵌入式样机(型号:XQ-2；加热器:V，W)，并获得×15样品。(3)抛光:金相试样的抛光分为粗磨和精磨两道工序。粗磨的主要目的是对平金相样品进行精加工，去除表面变形层，研磨成合适的形状。精磨的目的是消除粗磨留下的深磨痕迹，为下一步抛光打下良好的基础。细磨通常在砂纸上进行。应选择用于精磨的砂纸的数量、粒度和实际尺寸。(4)抛光:抛光的目的是尽快去除抛光留下的细磨痕迹，以获得光亮无痕的镜面。(5)样品腐蚀:样品经机械抛光后，在显微镜下检查无划痕、无拖尾后，可进行下一步腐蚀。常用的腐蚀方法有电化学腐蚀和化学腐蚀。这次用的是化学腐蚀。由于GH高温合金含有多种合金元素，且结构稳定，因此具有优异的耐腐蚀性能。所以用王水(盐酸和硝酸3:1，静置一段时间充分混合)进行腐蚀。获得合格的金相试样后，用XJL-03立式金相显微镜对浸蚀后的金相试样进行拍照。对试样的母材区、热影响区、熔合区和焊缝区进行多次拍照，寻找最佳的金相照片，得到能清晰显示各部位典型组织的照片。
拉伸试验
焊接接头的力学性能试验主要是测量焊接接头在不同载荷下的强度、塑性和韧性。焊接接头通常包括母材、焊缝金属和热影响区。由于激光焊接的特殊性，热影响区很小甚至可以忽略不计，虽然焊缝和母材的显微组织发生了变化和自身的不均匀性，但与普通焊接接头相比，可以大大降低焊接应力，细化显微组织，从而获得良好的力学性能。
室温拉伸试验
本次试验使用的设备为:10吨液压万能试验机；型号:WE-10A；；规格:最大承重10吨。拉伸试验后，观察断口的位置和形状，初步判断断口是由于焊接缺陷导致焊件抗拉强度降低还是断口部分超过局部最大抗拉强度导致整体拉伸断裂。然后根据记录的数据计算E，判断焊件各位置的力学性能。样品形状和尺寸见图2-4。
高温拉伸试验
该试验在JWICK-电子万能材料试验机上进行，试验温度为°c。样品的形状和尺寸如图2.5所示。测量了GH高温合金在试验温度下的抗拉强度和伸长率。
硬度测试
硬度测试结合金相测试可以初步判断接头的好坏。它可以单独使用，也可以作为拉伸试验数据的补充。金属硬度试验的常规试验方法有以载荷下压痕面积为硬度标度的布氏、维氏和诺尔斯硬度试验，以载荷下压痕深度为硬度标度的洛氏试验。硬度测试可以提供由焊接引起的金相变化引起的材料机械性能变化的信息。由于该焊接试样的焊缝面积较小，且为嵌入式试样，因此采用显微维氏硬度对其进行测量。试验中，用TUK0N-g显微硬度计从焊缝中心到母材一端测量4号和5号试样(断裂前)的显微硬度。
焊后热处理试验
高温合金的性能与其显微组织密切相关。高温合金的显微组织可以通过热处理进行调整，如晶粒尺寸、碳化物形态和分布、金属间化合物的尺寸和分布(英寸)等，这些都是由热处理工艺控制的。高温合金的热处理包括固溶处理、中间处理和时效处理。在这个实验中，我们采用了固溶处理。本实验对GH高温合金进行了固溶处理。固溶处理，也称固溶淬火，是将GH合金加热到℃固溶线以上的温度，保持较长时间，然后快速冷却。这种热处理操作方法的目的是将合金元素完全溶解到基体中，并获得均匀的过饱和固溶体和所需的晶粒尺寸。在单相Ni(Ni)基奥氏体合金中，Ni-Ti可以溶解到大量的合金元素中，如Co、Cr、Mn、Al、Nb等。固溶处理时，且嵌入Ni晶体的晶隙中，晶格沿特定方向严重畸变，都会增加固溶体的晶格常数，提高原子间的结合力，降低基体的层错能，产生短程序等原子偏析，阻止位错运动。从而提高合金的屈服强度和内应力应变能，这是固溶强化效应[φ]的显著标志。航空航天领域使用的高温合金工作温度高达bar，只有通过固溶处理才能提高其高温强度。固溶强化的效果与溶质原子的许多性质密切相关，如原子尺寸、弹性模量、元素的电子结构等。
固溶处理的加热温度主要根据高温合金相的溶解规律和应用要求来选择，以保证主要强化相(TiC、TiN、NbC、M23C6等)必要的析出条件和稳定的晶粒尺寸。).需要注意的是，随着固溶处理温度和保温时间的提高，晶粒长大，合金的热强度提高，但合金的室温力学性能、冷冲压性能和冷热疲劳性能会下降。
制定固溶处理工艺时，应充分考虑工件的形状、几何形状和结构。为了保证工件能在固溶温度区浸透，一般选择较高的加热温度和较长的保温时间，可以获得适中的晶粒尺寸、均匀理想的合金相组织，提高高温强度和塑性，使其获得最佳的综合性能。
1号、3号、4号和7号焊接试样的一部分在箱式电阻炉中进行固溶处理，固溶试样按照上述规范进行金相制备、硬度试验和拉伸试验。
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