High Temperature Behavior of Liquid Diffusion Bonded Joints of Mar-M-247 Alloy

Mar-M-247 합금의 액상확산접합부 고온 특성 거동

The Mar-M-247 alloy is one of the most widely used materials for gas turbine components in aerospace filed and it shows excellent high temperature strength properties. Hot section parts, such as turbine nozzle and blade, are difficult to manufacture because of their complicated shape. So, the joining process usually applies to them. In this study, the high-temperature behavior of Mar-M-247 alloy at liquid diffusion bonding was investigated. Thus, we performed the diffusion bonding at $1,121^{\circ}C$ for 7 minutes, and observed changes in high temperature strength. As a result, the strength of the bonded specimens decreased by about 70% at $649^{\circ}C$, 60% at $825^{\circ}C$, and 45% at $1,000^{\circ}C$ compared to the base metal. As a result of observing the strength change with bonding time, the specimen bonded for 720 minutes showed a similar strength with the base metal at $649^{\circ}C$. Inferring this result, the joint is considered to be the one-body part.

Mar-M-247 합금은 고온에서의 우수한 강도로 Ni기 초내열합금 중 항공용 가스터빈 부품에 가장 널리 사용되는 소재 중 하나이다. Mar-M-247을 이용하여 터빈 노즐, 터빈 블레이드와 같이 Hot section 용으로 제작되는 부품은 복잡한 형상 등의 이유로 접합 공정을 적용하고 있다. 본 연구에서는 Mar-M-247 합금의 액상확산접합부에 대한 고온 특성 거동을 고찰하고자 하였다. 이에, $1,121^{\circ}C$에서 7분간 확산접합을 실시하여 고온 강도 변화를 관찰하였다. 시험 결과, 접합 시편은 $649^{\circ}C$에서 모재 대비 약 70%, $825^{\circ}C$에서 약 60%, $1,000^{\circ}C$에서 약 45%의 강도치를 나타내었다. 접합시간에 따른 강도 변화를 관찰한 결과, 720분 접합한 시편은 $649^{\circ}C$에서 모재와 유사한 강도치를 나타내었으며, 이는 One-body 부품에 가까운 일체형 확산 접합이 이루어진 것으로 판단된다.