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      2019 年 第 6 期

        重点关注

      • 孙咸
        2019, 49(6): 1-8.
        摘要：探讨了X80管线钢焊缝中针状铁素体的形成条件、对焊缝韧性的影响及针状铁素体控制机理。结果表明,X80管线钢焊缝组织是大量针状铁素体+少量先共析铁素体的混合组织。在针状铁素体影响因素中,起决定作用的是焊缝的化学成分和冷却速度。焊缝中针状铁素体形态和数量与焊缝韧性之间存在对应关系,焊接热输入对焊缝韧性的影响较复杂,存在一个热输入最佳值。优化的焊缝合金系统和化学成分是控制焊缝针状铁素体形成的必要条件,而合理的工艺方法和焊接参数(含热输入)则是控制针状铁素体形成的充分条件。  
        关键词：针状铁素体;焊缝金属;韧性;热输入;X80管线钢   
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        发布时间：2022-03-15
      • 陆建生,田玉新,朱双春,李大龙,申俊琦,胡绳荪
        2019, 49(6): 9-14.
        摘要：采用搭建的薄板搭接仰焊系统进行1.5/0.7 mm因瓦合金搭接脉冲TIG仰焊位置焊接,测试和分析焊缝宏观成形、微观组织和力学性能。研究结果表明,焊缝特征尺寸L(a焊接长)与P(熔深)随脉冲峰值电流增加而明显增加,但R(焊喉)随峰值电流变化不明显。焊缝区由具有胞状晶亚结构的粗大奥氏体柱状晶组成,热影响区由粗大的等轴晶组成,熔合区由平面晶区和半熔化区构成。热影响区硬度明显低于焊缝和母材,接头最大拉伸承载力均为约4 300 N,所有接头断裂位置均在熔合区。  
        关键词：因瓦合金;脉冲TIG焊接;仰焊;微观组织;力学性能   
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        发布时间：2022-03-15
      • 刘伟亮,姜涛,饶宇中,赖少波,闫德俊,杨春利
        2019, 49(6): 15-19.
        摘要：在铝合金大型结构件焊接中横焊的难度最大,如何减少焊缝气孔缺陷是当前的研究热点之一。以1561铝合金板脉冲MIG横焊为研究对象,通过X射线探伤和显微组织观察系统分析了不同焊接工艺参数对气孔敏感性的影响,结果显示:氦气与氩气混合气在一定比例范围内,焊前高温预热、电弧上倾,均有利于熔池气体逸出;电弧电压和焊接速度的增加有利于减少焊缝大气孔,而随着焊接电流增加,焊缝大气孔数量增加。该研究可为铝合金横焊工艺的优化提供试验依据。  
        关键词：铝合金;横焊;焊接工艺;气孔敏感性   
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      • 吴新丽,邹杰,李恩,何冰
        2019, 49(6): 20-25.
        摘要：为探究焊后热处理保温时间对焊后残余应力的影响规律,以余热排出系统中余热排出冷却器管板与环形支承板焊接组件作为研究对象,采用Sysweld建立焊接模型,对经历不同热处理工艺的管板与环形支承板对接焊缝的焊接残余应力进行模拟分析,同时将模拟计算应力值与盲孔法测试应力值进行比较,并通过模拟试验验证其力学性能。结果表明:管板与环形支承板对接焊缝在595℃进行消应力热处理,当保温时间达1.25 h时,对接焊缝的焊接残余应力已降至最低值。延长保温时间,焊接残余应力保持最低应力值不变,且模拟计算的应力值与实际测量的应力值水平相当。模拟试验结果证明了按不同标准执行热处理,其力学性能处于相同水平。  
        关键词：模拟分析;热处理;残余应力   
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      • 杨铣,张曦,张佼,吕其兵
        2019, 49(6): 26-32.
        摘要：钢轨闪光焊焊接接头晶粒尺寸影响着焊接接头的耐磨性能等力学性能。为此,对高速、重载无缝铁路中大量应用的U75V钢轨进行等温淬火试验,测量其在800～1 100℃范围内的不同加热温度和保温时间下的平均晶粒尺寸。结果表明:当温度在800～950℃时,晶粒长大速度较小,平均长大速度约为0.4μm/min;温度在950～1 100℃时晶粒长大速度加快,平均长大速度约为1.6μm/min。在此基础上建立了U75V钢轨钢在等温条件下晶粒长大的数学模型。利用有限元分析软件Abaqus建立了钢轨闪光焊模型,分析不同温度场对接头晶粒尺寸的影响,并通过实验验证了模拟的正确性。  
        关键词：U75V;晶粒尺寸;闪光焊;晶粒长大模型;有限元   
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        发布时间：2022-03-15

        焊接工艺

      • 苗明华,吴崇志
        2019, 49(6): 33-36.
        摘要：AWS D1.1《钢结构焊接规范》和AWS D1.6《不锈钢结构焊接规范》对槽焊缝的焊接工艺评定、焊工资质评定和焊接操作都进行了明确规定,但是在实际应用中仍然存在将槽焊缝的焊接操作和坡口焊缝或者角焊缝的焊接操作相互混淆的情况,槽焊缝缺陷导致的质量事件时有发生。针对槽焊缝返修焊接工艺制定及焊接操作技术等问题,总结分析工程现场钢结构及模块施工中实际案例,在常规焊缝返修工作的实践基础上,根据AWS焊接规范要求,对槽焊缝的返修工作提出了专业性的方法,包括缺陷去除、坡口制备和返修焊接工艺制定等,并详细介绍了不同焊接位置下槽焊缝返修的焊接操作技术。  
        关键词：槽焊缝;返修;焊接位置;焊接操作   
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      • 郑医,张宇慧,陈玉宝
        2019, 49(6): 37-40.
        摘要：分别采用BNi-2钎料和BNi71CrSi钎料对铸造高温合金K405进行真空钎焊,同时对K405材料的真空钎焊工艺、力学性能和金相组织进行对比研究。结果表明,利用BNi-2和BNi71CrSi两种钎料钎焊K405材料,获得的接头组织均良好;与BNi-2钎料相比,BNi71CrSi钎料钎焊K405的焊接接头性能更高。为保证钎焊接头质量,钎焊间隙小于50μm。  
        关键词：铸造高温合金;不同钎料;真空钎焊;组织与性能   
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      • 闵晓峰,赵宗合,李亚丽,莫芝林
        2019, 49(6): 41-44.
        摘要：在保证小热输入的前提下,采用不同的焊接工艺参数对9Ni钢进行焊条电弧焊,观察焊接接头金相组织,并对接头进行拉伸、硬度、冲击、弯曲试验,研究焊接电流电压及层间温度对焊缝组织及弯曲性能的影响。结果表明:两种焊接工艺参数下的焊缝组织均由奥氏体和析出相组成,采用较大焊接电流电压及不控制层间温度工艺的焊缝中出现明显的液化裂纹,热影响区组织中出现粒状贝氏体,采用较小焊接电流电压工艺的热影响区组织为板条马氏体。两种焊接工艺参数下的焊接接头拉伸、冲击、硬度试验均合格,采用较大焊接电流电压工艺,焊接接头的冲击值略低,热影响区的硬度值较低,接头塑性较差,在外力作用下裂纹沿着热影响区扩展导致弯曲断裂。采用小电流电压值焊接接头的塑性良好,弯曲试验合格。  
        关键词：9Ni钢;热影响区;显微组织;弯曲试验;工艺参数   
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        发布时间：2022-03-15
      • 张铁浩,张贺
        2019, 49(6): 45-49.
        摘要：利用光学显微镜、透射电镜以及四点弯曲应力腐蚀方法研究6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头的微观组织及其应力腐蚀性能。结果表明,6005A-T6铝合金搅拌摩擦焊接头硬度分布呈"W"型,其中热影响区的硬度最低,焊核区的硬度有所升高,母材硬度最高;铝合金母材的主要强化相为含铜Q’相,而焊核区大部分强化相消失,存在大量位错,主要强化机制为细晶强化、位错强化和固溶强化;搅拌摩擦焊接头表现出良好的抗应力腐蚀性能,但仍出现点蚀现象,其中热影响区为接头耐蚀性的薄弱部位。  
        关键词：6005A-T6铝合金;搅拌摩擦焊;析出相;微观组织;应力腐蚀   
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        发布时间：2022-03-15
      • 尤家玉,蔡志海,秦航,柳建,刘军,郭杰
        2019, 49(6): 50-55.
        摘要：针对铝青铜材料展开激光焊接工艺研究,并分析焊接接头的微观组织和力学性能。实验结果表明:铝青铜激光焊接成形较好,焊缝表面无明显缺陷,焊缝熔深、熔宽随激光功率密度的增大而增大,随激光焊接速度的增加而减小,离焦量对熔宽影响较小,对熔深影响较大。分析焊缝的组织发现,焊缝主要为胞状晶组织,焊缝处晶粒明显细化,平均硬度较基体硬度提高了60%。  
        关键词：激光焊接;铝青铜;微观组织;力学性能   
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        发布时间：2022-03-15
      • 刘金湘,孙凡,俞增强,陈锐,宋磊,祁世让,马建峰
        2019, 49(6): 56-60.
        摘要：某核级高温液态金属泵泵盖为控氮316奥氏体不锈钢材料,焊接接头具有厚度大、直径大、焊接填充量大、力学性能要求高的特点。采用一般方法不仅难以保证接头的焊接质量及力学性能,而且焊接效率低,焊工劳动强度大。采用特殊研制的φ2.4 mm埋弧焊丝及配套焊剂、结合窄间隙坡口和合理的焊接工艺参数,既提高焊接效率、保证焊接质量,又获得了综合力学性能优良的焊接接头,为类似产品的制造提供了有效的参考。  
        关键词：奥氏体不锈钢;窄间隙;细丝埋弧焊   
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      • 刘光磊,杨津瑜
        2019, 49(6): 61-64.
        摘要：在自行研制的2209双相不锈钢药芯焊丝中加入了不同质量百分数的CaF2,研究CaF2对焊丝焊接工艺性能的影响。利用Olympus-PMG30金相显微镜观察焊后熔渣的微观组织,测试了焊道的脱渣率和焊缝表面的气孔率。结果表明,药芯焊丝中w（CaF）2不高于2%时,随着CaF2含量的增加,熔渣显微结构中尖晶石状相Fe O减少,熔渣枝晶宽度变小,枝晶方向性减弱。w（CaF2）超过3%后,熔渣结构变得较为致密,脱渣性变差。随着CaF2含量的增加,气孔敏感性明显降低。  
        关键词：双相不锈钢;药芯焊丝;脱渣性;气孔率   
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        发布时间：2022-03-15
      • 金泉军
        2019, 49(6): 65-68.
        摘要：汽车正面碰撞试验研究表明,汽车纵梁是主要的吸能元件,不仅其材料性能和结构尺寸影响吸能能力,而且焊点质量和焊点分布方式也具有重要影响。采用计算机模拟方法对汽车纵梁进行研究,建立了用于确定不同焊点布置统计分布函数的蒙特卡罗模拟方法,着重探讨随机分布情况下焊点位置对前纵梁压溃性能、能量吸收情况的影响。研究表明:不考虑焊点失效时,在不同的焊点位置分布情况下,最大吸能效果比最少吸能效果高8%以上。同时焊点位置分布对焊点失效以及前纵梁的变形模式有较大的影响。  
        关键词：焊点;汽车纵梁;蒙特卡罗;碰撞仿真   
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        发布时间：2022-03-15
      • 张文朝,张隶新,孟宪宝,姜斌,张西洋
        2019, 49(6): 69-70.
        摘要：针对动车组转向架转臂定位座焊缝出现焊缝未熔合、焊缝咬边、焊接变形难控制及生产效率低等问题,通过分析转臂定位座的结构特点,优化了焊接工艺参数及焊接顺序。结果表明,优化后的焊接工艺有效解决了焊缝质量问题,焊后无需进行返修、调修。该方法节省了大量的劳动成本和生产成本,显著提高了生产效率。  
        关键词：转向架构架;焊接;质量控制   
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      • 沈洪娟,王子栋,栗涛
        2019, 49(6): 71-73.
        摘要：构架是铁路列车最重要的承载部件,其质量直接影响到列车的运营安全。介绍铁路列车横梁、侧梁和构架的现有组焊工艺并进行改进,通过改变横梁、侧梁和构架的组焊顺序,实现组焊模块化,通过保证组焊精度和焊后调修等方式保证了构架上所有件的加工量均在公差范围内,消除补焊现象。  
        关键词：铁路列车;构架;组焊模块化;补焊   
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        发布时间：2022-03-15
      • 于杰,李娟
        2019, 49(6): 74-78.
        摘要：EAM336-F12是基于核电主蒸汽管道用ASME SA336 Gr.F12锻件标准、采用电熔增材技术制造的新型材料,为掌握该材料的焊接工艺性能开展了相关研究。通过碳当量分析法分析该材料的淬硬倾向及冷裂纹敏感性,确定了焊前预热温度,并分别在焊态和焊后热处理态下对焊接接头进行拉伸、弯曲、冲击的力学性能试验,金相检验和化学分析试验。试验结果均满足ASME SA336 Gr.F12要求,表明该材料具有良好的焊接性。  
        关键词：EAM336-F12;电熔增材技术;碳当量;焊接性   
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      • 曾美扬,李儒彬,段永华,汤芳
        2019, 49(6): 79-82.
        摘要：导电线圈采用铝箔绕制过程中,需要对铝箔进行焊接。由于铝箔超薄(约0.25 mm),采用常规MAG、TIG等焊接方法容易烧穿母材,很难形成有效的焊接接头。采用超声波焊接方法,从焊接振幅、焊接压力、焊接时间等参数着手,选择一套完整的焊接工艺,制作了多个焊接样本,并通过焊接接头机械性能、电镜扫描、微观金相等试验手段,全面分析铝箔焊接质量的可靠性。试验结果表明,采用超声波焊接铝箔是可行的,该焊接工艺能够获得满足设计要求的焊接接头。  
        关键词：铝箔;超声波;焊接工艺;焊接接头试验   
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        发布时间：2022-03-15

        焊接设备

      • 吴统立,王克鸿,冯曰海
        2019, 49(6): 83-88.
        摘要：提出了一种优质高效低耗的新型非熔化极高频复合双钨极氩弧焊方法,并研制出新型高频复合双钨极氩弧焊电源,能同时输出两路电流波形:一路为高频方波脉冲电流,脉冲频率0～80 kHz,脉冲基值0～300 A,峰值0～400 A,占空比0～100%,电流变化率大于50A/μs;另外一路为变极性方波脉冲电流,频率0～100 Hz,电流幅值0～500 A,占空比0～100%,电流变化率300 A/ms。采用并联结构的主电路拓扑及DSP+SG3525A的模数混合控制系统,通过软件编程实现焊接电流给定信号与PWM信号的同步输出,可实现高频方波脉冲电流和变极性方波脉冲电流的同时输出。测试结果表明,设计的高频复合双钨极氩弧焊电源达到了预期设计目标。  
        关键词：高频;双钨极;方波脉冲;变极性;氩弧焊   
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      • 祝成耀,丛庆,戴建孔,谭振海
        2019, 49(6): 89-94.
        摘要：以机器人焊接工作站在汽车零部件制造中的应用为基础,提出一种适用于多种焊接夹具的工作站解决方案。采用分层集散控制方式,提高了整个系统的效率和运行能力。基于同步控制理论制定了适用于双机器人协调焊接的控制策略。开发了由大量结构体和数组构成的夹具自由编辑系统,能兼容多种不同类型的夹具。构建了由主控制器为核心的工业控制系统,采用人机交互界面和现场检测设备,实现了对工作站运行状况的监控和预警。  
        关键词：协调控制;自由编辑;通用的;以太网   
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      • 鲍云杰,付玉俭,王继龙,华爱兵
        2019, 49(6): 95-99.
        摘要：北京时代科技股份有限公司通过采用直角坐标机器人搭载埋弧焊接系统进行大型构件的焊接作业,有效地提高了焊接效率、减少了工作强度、提高了焊接质量。解决了埋弧焊接系统进行机器人焊接集成的难题,并取得了良好的应用效果。该直角坐标机器人由机械本体和机器人控制器以及焊接系统组成,其中机械本体由三个直线轴和一个旋转轴组成。机器人控制器采用X86结构的工业计算机做为硬件平台,利用IEC61131-3标准工业控制编程语言编写控制软件实现运动控制算法以及HMI。  
        关键词：直角坐标系;机器人;埋弧焊   
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      • 何亚宁
        2019, 49(6): 100-106.
        摘要：随着弧焊逆变电源向高频和高功率密度发展,更高电压及电流的变化率使寄生参数的影响更加突出。为解决系统设计者在缺乏芯片的工艺和电参数条件下建立功率半导体模块模型的普遍问题,推出一种高效实用的封装寄生参数提取方法——基于部分单元等效电路PEEC原理拆分互连导体,筛选出几何同构的一个单元,运用ANSYS Q3D进行准静态电磁场的数值计算,提取寄生电感电阻参数矩阵,合并与约减等效电路,构建包含封装寄生电感电阻电容的完整模块模型。以SKM200GB125D IGBT模块为例给出了模型参数,运用双脉冲测试法对开关特性进行实测和仿真,仿真波形与实测对比证实了模型的准确性与建模方法的有效性。  
        关键词：高频;封装寄生参数;部分单元等效电路PEEC;ANSYS Q3D;双脉冲测试   
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        发布时间：2022-03-15
      • 杨辉,吴定勇,王厚,王志江,申俊琦,胡绳荪
        2019, 49(6): 107-110.
        摘要：机器人焊接常用于大批量标准件的生产,但因在线示教编程时间长等原因在非标件或小批次生产中受到很大限制。随着重工等行业对于生产自动化需求的日益提高,利用机器人焊接工作站自动化、柔性化等特点,对大型非标产品盾构机盾体生产进行了模块化设计,根据产品结构特点和尺寸特征进行了工作模块划分,优化成不同的焊接工作站,即盾体拼焊与组装工作站和多个零部件焊接工作站,实现了其自动化改造升级及模块化生产,大大提高生产效率、产品质量。为大型非标产品的自动化改造升级提供范例。  
        关键词：机器人;模块化生产;自动化改造;大型非标件   
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        发布时间：2022-03-15
      • 单清群,宋少龙,孙伟
        2019, 49(6): 111-115.
        摘要：研究了动车转向架中碳纤维复合材料连接结构的超声扫描检测方法。采用超声C扫描方法采集缺陷信息,针对碳纤维复合材料连接构件建立手动超声成像检测系统,避免了常规超声自动扫描成像对不规则曲面结构适应性差的技术弊端,使检测过程实时、快速、柔性;在KSW熵方法基础上,基于几何建模,对三维模型建立二值化图像,编制计算程序得到缺陷覆盖面积和缺陷覆盖率,实现了构件三维图像中缺陷的可视化检测,避免了常规肉眼观测,提高了检测结果可信度。  
        关键词：碳纤维复合材料;连接结构;超声扫描;缺陷检测   
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        发布时间：2022-03-15
      • 贾必玉,程晋宜,辛宏光,朱绍峰,王朝
        2019, 49(6): 116-120.
        摘要：焊接是海洋工程项目钢结构建造的核心工作,焊接的一次合格率是施工及建设单位重点关注的问题。焊接缺陷会导致返修,不但会延误工期、增加项目成本,同时也会对焊接接头的性能造成一定的影响。通过鱼骨图分析可知,导致焊接缺陷的主要原因在于焊工自身。大部分焊接缺陷均是由于焊工在焊接过程中未严格按照项目规定的焊接工艺进行焊接而造成的。定期统计焊接合格率,并对焊接合格率低下的焊工进行一定的处罚措施,可以有效地规范焊工的施工,从而减少焊接缺陷的产生。  
        关键词：焊接合格率;焊接缺陷;合格率统计   
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        发布时间：2022-03-15
      • 2019, 49(6): 82.
        摘要：<正>各位作者:为确保杂志质量,尊重和保护作者和他人知识产权、著作权,根据国家期刊出版管理的相关规定,《电焊机》杂志特作以下申明。1.作者应保证是向本刊所投稿件的著作权人,不得抄袭、剽窃、盗用他人科研成果、文章和信息。文章中引用和参考他人文章、著作和成果(包括网络信息)时,按编辑出版规定,应在文章中以参考文献方式明确标识。如作者的文章涉及侵犯他人知识产权、著作权等合法权益时,一切后果文责自负。2.作者所投稿件应保证尚未在其他媒体(包括网络)出版或发表,也未向其他媒体投稿。  
          
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        发布时间：2022-03-15
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