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本文采用镍基合金钎料JSSNi60A在1210°C/30 min钎焊工艺下,连接0°+0°、0°+45°、0°+90°三种不同取向偏差的CMSX-4单晶高温合金样品,并对钎焊接头进行焊后热处理,研究取向偏差和焊后热处理对钎焊单晶合金接头的微观组织与力学性能影响规律,并分析接头的组织演变过程、元素分布与晶体取向变化规律,阐明钎焊接头的形成机理。采用JSSNi60A镍基钎料钎焊CMSX-4单晶高温合金,可获得完整、均匀的钎焊接头,接头主要由三部分组成:液态钎料合金冷却凝固形成的钎料合金区;在保温过程中等温凝固形成的界面接连区;由于元素扩散进母材而存在的一层扩散影响区。钎料合金区主要由γ-Ni固溶体、M3B2型硼化物、CrB、γ+γ′共晶相、γ-Ni+Ni3B+CrB三元共晶相以及焊缝中心处少量的（Ni,Nb,Co）3Si相组成;界面连接区为邻近母材的液态钎料合金凝固形成,主要为γ-Ni固溶体;扩散影响区为靠近界面连接区的母材,主要由γ基体和均匀分布的γ′强化相组成。对不同取向偏差的CMSX-4单晶钎焊接头组织演变过程、元素分布以及接头组织的取向进行分析。结果表明:经过钎焊后,具有取向偏差的0°+45°和0°+90°两类钎焊接头与无取向差的0°+0°接头相比,微观组织相似,相组成未发生显著的变化。接头中的降熔元素B主要富集于焊缝中心处与Cr、Mo、W等元素形成稳定的硼化物,没有向两侧母材发生显著的扩散;降熔元素Si基本均匀分布于焊缝中,只有少量Si向两侧母材中扩散。经过热处理后,钎焊接头中的元素发生均匀化扩散,其中Cr、Co在钎料合金区的含量较高,Al、Mo、W元素含量在钎料合金区中偏低。当单晶母材之间不存在取向差时,钎焊接头实现单晶化;当母材存在取向偏差时,焊缝中心处形成一条较为连续的晶界,晶界两侧的晶体取向与相邻母材的晶体取向一致。对三种不同取向偏差钎焊接头的室温和高温拉伸性能进行测试,并对失效断口进行观察,分析接头断裂机制。结果表明:对于钎焊接头,取向差对焊后接头的室温和高温抗拉强度影响均较低,三种取向差单晶钎焊接头的平均拉伸强度相近。与钎焊后的接头性能相比,无取向差的焊后热处理接头的室温和高温拉伸强度升高,但是存在取向差的接头室温强度升高而高温强度降低。分析室温和高温拉伸断口形貌发现,三种取向差的钎焊接头断裂位置均在钎料合金区。焊后钎焊接头,在室温条件下裂纹主要在焊缝中的硬脆性相位置萌生,并沿其扩展导致最终断裂;在高温条件下,裂纹源于低熔点共晶相重熔或软化的区域,沿脆性相扩展发生断裂。焊后热处理的钎焊接头,无取向差接头中没有形成明显的结合强度较弱的晶界,在室温和高温条件,裂纹均在未完全消除的硬脆性相的位置萌生,发生断裂;而存在取向偏差的两类钎焊接头,断裂发生在结合强度较弱的连续晶界处。