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主编：金顺捷
ISSN:1001-2303
CN:51-1278/TM
主管单位：成都电焊机研究所有限公司
主办单位：成都电焊机研究所有限公司
出版周期：月刊
电话：028-83289008
地址：成都市二环路东一段29号

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2025年55卷第4期

重点关注
电弧增材制造2319铝合金的动态力学性能

郭一鸣, 宋世达, 钱美霞, 肖铭堃, 王克鸿

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.01

摘要：由于铝合金结构件在实际服役过程中受到复杂载荷的作用，需要研究其在不同应变速率下的力学行为，对其静动态力学性能进行研究。采用电弧增材制造技术制备了2319铝合金薄壁样件，并通过准静态压缩试验和分离式霍普金森压杆试验分别研究了其在准静态和不同应变速率下动态的压缩力学性能。研究结果表明，沉积态的2319铝合金表现出明显的应变速率强化效应，与静态曲线相比，动态曲线上移。试样的屈服强度和最大流动应力均随着应变速率的增大而增大，但应变硬化率却表现出相反的变化趋势，并且屈服强度和最大流动应力的增幅也逐渐减小，这可能是由应变速率引起的硬化效应和由绝热温升引起的热软化效应相互竞争的结果。同时，随着应变速率的增大，竖直方向试样的柱状晶粒逐渐向垂直压缩载荷的方向发生更大的伸长变形，原有的沿<001>方向（沉积方向）的织构强度逐渐减弱，核平均取向差也逐渐增大，小角度晶界所占的比例略有下降。
关键词：2319铝合金;电弧增材制造;动态力学性能;变形组织

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更新时间：2025-04-28
基于GTN模型的X80管线钢环焊缝参数标定及断裂行为研究

李元, 潘婷, 李安, 孙巧飞, 刘攀, 余志峰

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.02

摘要：经典Gurson-Tvergaard-Needleman（GTN）损伤模型是建立在由高应力三轴度主导的孔隙扩张失效模型，但GTN模型捕捉对剪切作用主导的低应力三轴度失效行为并不敏感。设计了四种不同缺口形状的拉伸试样，以模拟不同应力三轴度下的材料行为。采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟，通过反向标定方法标定GTN模型参数，并在缺口断裂区域进行网格局部加密，以精确模拟裂纹扩展。通过多次迭代，成功标定了X80管线钢母材及其不同匹配程度焊缝的GTN参数。研究发现，影响韧性材料非线性响应的主要参数包括Tvergaard系数、初始孔隙率和成核孔隙体积分数。焊缝金属的孔隙度参数和形核函数参数与母材存在显著差异，表明不能直接采用同一组参数进行管道环焊缝的韧性断裂模拟。结合有限元数值模拟仿真采用反向标定方法，成功标定了适用于X80管线钢环焊缝接头的GTN模型参数。这为更准确地模拟管道环焊缝的断裂行为提供了依据。未来的研究方向应进一步优化GTN模型，考虑塑性状态变量的依赖性，以建立完全耦合的塑性本构驱动的损伤本构。
关键词：GTN损伤模型;多孔成核损伤;损伤力学;X80管线钢;有限元分析

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更新时间：2025-04-28
纯Ag钎焊镀钨SiC陶瓷的接头组织与强度

姚向雷, 全孝洋, 李荣程, 赵金花, 黄庆

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.03

摘要：在多种SiC陶瓷的连接方法中，钎焊因其工艺简单和较高的灵活性已经得到了广泛的研究。然而，传统的活性钎焊方法在核能领域的应用中存在局限性。为此，利用磁控溅射在无压烧结SiC陶瓷表面镀上500 nm厚的镀钨膜，并使用纯度为99.99 wt.%的纯银作为钎料，探索低活性钎焊方法。试验在1 000 ℃的高真空环境下实现了SiC陶瓷的钎焊。在不添加活性元素的前提下，钨镀层的存在极大地改善了银对SiC表面的润湿性。为了研究钎缝的结构，采用机械抛光和离子溅射两种方法处理样品表面，结果表明离子溅射法可有效避免机械抛光引入的划痕和杂质。显微观察和元素分析表明，该方法形成了结合紧密的钎缝，钎缝保持了界面层-钎料层-界面层的结构，各层间的界限清晰。钎料层保持为纯银相，界面层为钨镀层。X射线衍射谱表明，W与SiC基体发生了反应，形成了WC、W₂C、W₅Si₃相。这些相分布在钨镀层内，未见基体内有明显的反应产物。接头连接强度为27±7 MPa。钎缝断面普遍可见银钎料撕裂的形貌以及少量SiC基体局域破坏的形貌。以上结果表明采用钨镀层和银钎料的方案可以实现SiC的低活性连接。
关键词：碳化硅;钎焊;镀钨层;界面层;微观组织;剪切强度

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更新时间：2025-04-28
双相不锈钢的冲蚀行为及其影响因素研究进展

孙浩辰, 包晔峰, 韦尚志, 范晨阳, 王子睿, 郭林坡, 曹冲, 武竹雨

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.04.04

摘要：冲蚀（erosion-corrosion）是材料在腐蚀流体中因高速相对运动而遭受破坏的现象，尤其在石油化工、船舶和管道输送等领域造成重大损失。双相不锈钢因其优异的耐蚀性和力学性能，成为研究冲蚀行为的理想材料。综述了双相不锈钢（DSS）在冲蚀条件下的研究现状，重点分析了显微组织、化学成分、热处理工艺和流体环境等因素对其冲蚀行为的影响。结果表明，DSS的耐冲蚀性能与其钝化膜的形成、两相比例、析出相、力学性能以及流速、冲击角、颗粒物、温度和pH值等密切相关。通过合理调整合金成分，利用固溶处理、时效处理和表面改性等热处理工艺，可以有效提高DSS的耐冲蚀性能。最后，展望了DSS冲蚀研究未来的发展方向，包括深入研究腐蚀与冲刷磨损的交互作用机理，揭示“临界流速”的冲蚀机理，挖掘钝化膜的作用，以及开展DSS堆焊层和焊接接头的耐冲蚀性能研究。
关键词：双相不锈钢;冲蚀行为;显微组织;热处理工艺;流体环境

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更新时间：2025-04-28