钨极氩弧焊焊接参数对M951高温合金的焊接热裂纹影响机制研究

文明月; 崔书瑞; 王雪峰; 王诗洋; 孙元

doi:10.7512/j.issn.1001-2303.2026.06.10

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专辑

钨极氩弧焊焊接参数对M951高温合金的焊接热裂纹影响机制研究
Investigation into the Mechanism of Hot Cracking in M951 Superalloy Influenced by Tungsten Inert Gas Welding Parameters
2026年56卷第6期页码：78-83
收稿：2025-09-24，

修回：2025-10-13，

纸质出版：2026-06-20
DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.06.10
稿件说明：

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文明月，崔书瑞，王雪峰，等.钨极氩弧焊焊接参数对M951高温合金的焊接热裂纹影响机制研究［J］.电焊机，2026，56（6）：78-83. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.06.10.

WEN Mingyue, CUI Shurui, WANG Xuefeng, et al.Investigation into the Mechanism of Hot Cracking in M951 Superalloy Influenced by Tungsten Inert Gas Welding Parameters[J].Electric Welding Machine, 2026, 56(6): 78-83. DOI： 10.7512/j.issn.1001-2303.2026.06.10.

摘要

通过钨极氩弧焊对镍基高温合金M951制成的航空发动机热端部件实施修复，能显著降低维护成本并延长发动机的使用寿命。本文主要研究了弧焊工艺参数及焊接材料对M951高温合金的焊接裂纹敏感性的影响，并分析了不同工艺条件下的裂纹形成位置及其开裂机制。试验结果表明：M951焊丝堆焊的焊接接头裂纹敏感性显著低于GH4169焊丝堆焊的接头。随着焊接电流的升高，接头中的裂纹总长度以及总数量先增加后下降，焊接电流较低时，接头中出现的焊接热裂纹为沿熔化区枝晶间开裂的凝固裂纹；焊接电流升高至45 A以上，接头热影响区的晶界形成了大量液化裂纹；随着焊接电流的增加，M951堆焊接头中的裂纹敏感性先下降后升高，焊接电流为40 A时，裂纹敏感性最低。

Abstract

The application of Tungsten Inert Gas (TIG) welding technology for repairing aero-engine hot-section components made of nickel-based superalloy M951 offers significant advantages in reducing maintenance costs and extending service life. This study systematically investigates the influence of arc welding parameters and filler materials on the hot cracking susceptibility of M951 superalloy

with particular focus on the crack initiation locations and underlying mechanisms under various welding conditions. Experimental results demonstrate that weld joints deposited with M951 filler wire exhibit markedly lower cracking susceptibility compared to those fabricated using GH4169 filler wire. The total crack length and number of cracks within the joint initially increase and then decrease with rising welding current. At lower current levels

cracks primarily propagate along the weld centerline

presenting as solidification cracks along interdendritic boundaries in the fusion zone. In contrast

higher welding currents promote the formation of liquation cracks within the heat-affected zone (HAZ). The minimum susceptibility to hot cracking was achieved at a welding current of 40 A.

关键词

Keywords

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