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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
邮箱：bj@toweld.com
地址：成都市成华区航天路118号4栋2单元1层2号

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2025年第55卷第12期

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错边-间隙模式下熔化极气体保护焊熔透预测与特征分析

李春凯, 谢若愚, 石玗, 王文楷, 王程

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.01

摘要：熔化极气体保护焊（GMAW）以其低成本、高效率、易于实现自动化等优势在工程领域中具有非常广泛的应用，然而实际焊接过程中错边-间隙等组对因素的异变极易引起熔池失稳，导致GMAW打底焊熔透状态的实时监测与控制较为困难。为此，提出搭建一种基于结构光激光器+高动态范围（HDR）相机的坡口-熔池动态传感系统，用于焊前预扫获取错边-间隙坡口信息和实时焊接过程中GMAW熔池正面尺寸的动态测量；通过工艺试验采集了不同焊接工艺参数和组对参数（错边、间隙）下熔池正面尺寸-背面熔宽几何特征数据集。并在此基础上构建了基于工艺因素+熔池正面尺寸+组对因素的神经网络模型（ANN）来预测背面熔透，通过SHAP可解释算法分析影响熔透状态的关键因素。结果表明：间隙是影响背面熔透尺寸和稳定性的关键因素，这是由于间隙的异变会导致熔池底部受力与内部金属流动模式发生变化；间隙越大，向底部流动的液态金属越多，背面熔透稳定性越低。
关键词：人工神经网络;GMAW;深度学习;间隙

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更新时间：2025-12-22
基于数值模拟的钛合金管对接焊缝残余应力及疲劳寿命研究

徐少峰, 芦丽莉, 林腾飞, 韩铮, 冯国才, 龚亚, 任黎平

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.02

摘要：为研究钛合金管对接焊缝残余应力分布特性及其疲劳寿命，基于ABAQUS建立管对接焊缝焊接的数值模拟模型，采用双椭球形热源描述钨极惰性气体保护焊的热流分布特征，通过顺序耦合热弹塑性法求解焊接过程温度场与残余应力声，并利用全释放应变法进行试验验证；基于FE-SAFE平台，采用Brown-Miller模型预测了管对接焊缝的疲劳寿命。结果表明：仿真结果与实测结果高度吻合，焊缝表面中心存在较大的轴向压应力，最大为-240 MPa，残余应力从焊缝中心向母材逐渐由压应力转变为拉应力；在服役工况下的最大残余应力在焊缝热影响区，其服役寿命10^4.2次，满足服役寿命要求。研究建立的多场耦合仿真方法与寿命预测模型，为钛合金焊接工艺优化、焊缝质量控制及设备可靠性提升提供了理论支撑与技术参考。
关键词：钛合金管对接焊缝;残余应力;疲劳寿命;有限元仿真;焊接工艺

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更新时间：2025-12-22
稀土对超高速激光熔覆LZ50车轴微观组织及性能的影响

谭波, 陈文静, 刘翠华, 杨晨, 罗青松

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.03

摘要：采用超高速激光熔覆技术在LZ50车轴表面制备添加Fe-Cr-Ni及Fe-Cr-Ni+0.8wt.% CeO₂复合涂层。通过SEM、EDS、XRD等方法表征涂层微观组织与物相组成，并结合显微硬度测试、摆锤冲击试验及拉伸试验评估熔覆层的力学性能。结果表明：两种涂层均与基体形成良好冶金结合，主要物相为奥氏体、（Fe，Ni）固溶体、（Cr、Fe）₇C₃碳化物；加入CeO₂后，涂层中的孔洞减少，晶粒细化。力学性能测试显示，Fe-Cr-Ni+CeO₂涂层平均显微硬度达到456.38 HV_0.2，较未添加CeO₂涂层提高了33%；抗拉强度与屈服强度分别提升23.51%和14.1%，达912 MPa和597 MPa，延伸率与断面收缩率同步改善至9.3%和18.9%；平均冲击功提升8.05%，达34.9 J，接近LZ50基体水平。研究证实，稀土CeO₂改性可有效优化超高速激光熔覆Fe-Cr-Ni涂层的微观结构与力学性能，为损伤LZ50车轴的高性能再制造提供了理论依据与技术支撑。
关键词：超高速激光熔覆;LZ50车轴钢;CeO₂;微观组织;力学性能

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更新时间：2025-12-22
Ag中间层对铝/铜异种金属超声波焊接接头微观组织及力学性能的影响

郭喆, 刘飞, 庞立辉, 王培烽

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2025.12.04

摘要：针对铝/铜异种金属超声波焊接易形成脆性金属间化合物导致接头性能下降的问题，采用Ag粉作为中间层，对1.5 mm厚1060铝合金与0.5 mm厚T2紫铜进行超声波搭接焊（焊接时间0.4 s），系统研究了Ag中间层对接头微观组织及力学性能的影响。结果表明：未添加中间层时，界面处形成厚度约0.5 μm的金属间化合物层（主要为AlCu及Al₄Cu₉），接头平均拉伸剪切强度为43.0 MPa；引入粒径20 μm的Ag粉中间层后，界面材料流动加剧，促进了Ag基固溶体（如Ag_0.803Al_0.197）和Al基固溶体的形成，有效抑制了脆性金属间化合物的生成。接头平均拉伸剪切强度提升至46.0 MPa，增幅达5.7%。断口分析表明，Ag中间层的加入使断裂特征由准解理-韧窝复合型向以韧窝为主的韧性断裂转变。研究结果证实，Ag中间层通过促进固溶体形成、优化界面结构，显著改善了铝/铜超声波焊接接头的力学性能。
关键词：铝/铜异种金属;超声波焊接;中间层;微观组织;固溶体

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更新时间：2025-12-22