最新刊期
      2019 年 第 7 期

        核电焊接

      • 邱阳,罗英,杨敏,陈海波,邱天,杨立才,王昫心,郑浩,吴昊
        2019, 49(7): 1-6.
        摘要：通过有限元数值模拟研究300 mm厚模块式小型堆反应堆压力容器(RPV)内支承环和筒体焊接模拟件的残余应力分布,并采用小孔法测试验证计算结果。结果表明,模拟件焊缝区域径向应力沿厚度呈自平衡分布,上下表面区域径向应力为拉伸应力,内部为压缩应力;焊缝区域环向应力为基本拉伸应力,上下表面区域应力大于内部环向应力,峰值拉伸环向应力出现在距表面一定深度位置;最小环向及径向应力在焊缝中心线上的位置由模拟件第二步焊接工序完成后的焊缝金属高度决定;由于第一步和第二步焊接后模拟件刚度足够大,第一步焊接的焊缝金属表面位置处应力变化较大。  
        关键词：模块式小型堆;反应堆压力容器;支承环;筒体;焊接残余应力;数值模拟;有限元法   
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        发布时间：2022-03-15
      • 柳猛,刘飞,刘子寅,熊志亮,黄腾飞,邱振生
        2019, 49(7): 7-12.
        摘要：目前国内主流在役核电堆型为二代压水堆型,关键设备的接管与安全端的焊接均采用异种钢焊接接头,其接头形式为:在接管端堆焊不锈钢隔离层(ER309L+ER308L),再用不锈钢焊材(ER308L)与不锈钢安全端进行对接焊。分析研究国内二代核电技术制造的16MND5/309L/308L/Z2CND18-12N异种钢焊接接头16MND5/309L侧熔合线的金相组织、冲击性能、显微维氏硬度分布、微曲线能谱及断口形貌。结果表明,16MND5/309L侧熔合线冲击性能普遍偏低,部分区域存在脆性断裂,断裂位置一般位于熔合线附近的马氏体带上,以沿晶断口为主,马氏体带整体分布不均匀,且宽度范围无明显规律。16MND5/309L侧熔合线附近硬度值最高,硬度值向16MND5/309L界面两侧呈递减趋势,且在16MND5侧靠近熔合线附近(约0.5～1 mm)出现明显的硬度降低区域。16MND5/309L界面处产生碳迁移和脆性过渡层(马氏体带)明显,在熔合线两侧产生一个增碳层和脱碳层,造成16MND5/309L侧熔合线冲击韧性严重下降。  
        关键词：异种钢焊接接头;熔合线;马氏体带   
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      • 郭晋昌,石玗,姚小春,张刚,耿培彪
        2019, 49(7): 13-18.
        摘要：制造核电设备用钛合金需要进行激光气体渗氮,以提高钛合金表面硬度和耐磨性。离焦量是影响钛合金半导体激光气体渗氮的关键因素之一。保持其他工艺参数不变,分别采用5 mm、10 mm、15 mm和20 mm离焦量对TC4钛合金进行激光渗氮试验,分析渗氮层表面和横截面形貌,测量渗氮层硬度,拍摄渗氮层显微组织,对渗氮试样和TC4基体进行对比摩擦试验。结果表明,半导体激光器可对TC4钛合金表面渗氮,随着离焦量的增大,渗氮层尺寸减小,硬度降低,综合性能呈下降趋势。在本试验条件下,采用5 mm离焦量的激光气体渗氮层综合性能最优,其最大渗氮层厚度610μm,呈TiN特有的金黄色,渗氮层表面最大硬度可达982 HV,与TC4基材的350 HV硬度相比有较大提高,同等条件的耐磨试验使渗氮试样质量损失0.2 mg,使TC4基材质量损失1.78 mg。  
        关键词：半导体激光渗氮;TC4;离焦量;硬度;耐磨性   
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      • 芦丽莉,林方强,伍建文,许锋
        2019, 49(7): 19-26.
        摘要：选取国内某压水堆核电厂控制棒驱动机构(CRDM)上部Ω密封焊缝为维修对象,针对国际主流的堆焊维修工艺开展工艺探索和性能研究。采用自动TIG焊接设备,制备与核电站CRDM上部Ω密封焊缝材料、结构、约束方式为1∶1的典型试件为研究模型。通过焊接工艺实验,获得了堆焊工艺参数和关键技术要点,走通了堆焊工艺流程;通过密切片式射线照相检验、各区间化学成分分析、宏微观金相检验、物相组成分析等性能实验,完成与国际典型见证件的性能对比,建立了用于全面考验堆焊试件性能的技术方案和检验手段,最终全面掌握了CRDM上部Ω密封焊缝返修堆焊的工艺参数和性能数据,获得了各项性能与国际典型见证件相当的整套工艺。  
        关键词：控制棒驱动机构Ω密封焊缝;堆焊;工艺;性能   
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      • 刘文清,王淦刚,鲁立
        2019, 49(7): 27-30.
        摘要：管道插套焊缝广泛应用于核辅助系统小口径管道的安装连接,是一种特殊的角焊缝形式,但不能按照角焊缝的一般技术要求进行制造,在HAF603法规和RCC-M规范中单独列出,具有特殊的技术要求。分析插套焊接结构并明确焊角尺寸要求,论述了焊工资质要求、焊接工艺评定原则以及产品焊接工艺要点,提出了产品焊缝的检验要求,以期为管道插套焊接的质量控制和焊接管理提供借鉴。  
        关键词：核电;插套焊接;间隙;焊工资质   
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      • 江宽,王宇,张腾,周友龙,李厚一
        2019, 49(7): 31-35.
        摘要：在核岛冷却系统中常可见到铜和不锈钢的复合结构。铜导热快,核反应产生的热量通过铜迅速传给不锈钢管,不锈钢管中通入的冷却介质即时带走热量,确保核电系统的安全。对T2纯铜和316L奥氏体不锈钢管的真空钎焊进行了焊接工艺设计。对高精度间隙的接头,采用银铜共晶钎料,在8×10-3 Pa真空下830℃保温30 min进行钎焊。通过剪切试验、金相显微镜、显微硬度试验、热冲击试验、扫描电镜和能谱仪对钎焊接头进行显微组织观察和性能分析。结果表明,铜与不锈钢结合良好,钎缝致密。钎缝中的组织是铜基固溶体和银铜共晶。钎焊接头剪切强度可达176MPa。剪切断裂位置在钎缝,断裂形式为韧性断裂。  
        关键词：316L奥氏体不锈钢;纯铜;真空钎焊;间隙精度   
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      • 徐忠峰,张汝潺,朱平,郭新芳,王淦刚
        2019, 49(7): 36-40.
        摘要：针对"华龙一号"主管道锻件全位置窄间隙自动焊和修补焊缝,通过小孔释放法研究了管件内外壁焊缝轴向及环向上的残余应力分布。结果表明,试验件内外壁测量值的分布趋势为:焊缝区、热影响区为拉应力,随着距焊缝距离的增加逐渐减小。由于管道壁厚较大,逐层焊完后,变形叠加,最终累积到最外层焊道,造成试件外壁整体残余应力偏高;试件内壁焊缝中心残余应力达100～150 MPa;管道环切后焊补焊缝外壁焊缝中心残余应力达150～200 MPa。  
        关键词：HRP1000;主管道;窄间隙;残余应力   
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        发布时间：2022-03-15
      • 赵铭乾,张腾,李厚一,周友龙
        2019, 49(7): 41-46.
        摘要：铜-不锈钢管复合构件由于结构与性能的优势互补,在核反应堆的设备冷却系统中发挥着重要的作用。针对核岛冷却系统铜-不锈钢真空扩散焊接工艺复杂、难度大,进行了焊接工艺的设计和性能研究方案的制定,并进行性能评价和微观组织观察,利于解决目前焊接中存在的问题。试验采用添加单质Ni作镀膜中间层的方法,在一定温度、压力以及真空度下进行铜与不锈钢的真空扩散焊接,通过剪切试验和硬度测量评价铜-不锈钢接头的力学性能,利用ZEISS显微镜、SEM扫描电镜、EDS能谱仪分析接头的微观形貌和扩散结合过程。通过焊接接头的随机取样分析比较,发现本次扩散焊接试验得到的焊接接头仍存在结合不充分、性能不均衡等缺陷,焊接工艺有待进一步优化。  
        关键词：真空扩散焊接;铜;不锈钢;Ni中间层   
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      • 丁强,田永强,张兰,张自祥,李力,赵智江
        2019, 49(7): 47-50.
        摘要：针对核电厂焊接施工过程中对焊接热输入监控的需求,研制了一种带焊接热输入监控的全数字化IGBT逆变TIG焊机。焊机采用TMS320F28335数字信号处理器和LPC2388FBD144单片机的DSP+ARM双处理器架构,实现了焊机主电路控制、人机交互和对外通讯数字化。焊接过程中,焊机自动记录焊接电流、电弧电压及焊接时间,结合手动输入焊缝长度数据,在焊机上实现了焊接热输入值的自动计算和显示;焊接热输入数据可保存在焊机本机或U盘,或通过上位机集控系统实现网络传输、监控和保存。试验表明,该焊机能够准确记录和监控焊接时的热输入数据,符合核电厂建设的焊接质量管控要求,具有广阔的应用前景。  
        关键词：热输入;数字化;TIG   
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        发布时间：2022-03-15

        焊接设备

      • 卢永建,张曦,吕其兵
        2019, 49(7): 51-56.
        摘要：针对传统焊接生产过程中环境复杂且焊机分散导致焊接参数难以进行有效监控的现状,设计基于STM32和WiFi技术的焊接参数无线采集与传输系统。系统采用以STM32为核心的嵌入式采集板对焊接参数进行采集及运算处理,芯片与WiFi模块间采用SPI通讯,采集数据打包后经WiFi传输网络发送至上位机;上位机监控平台由LabVIEW编制,对焊接车间焊机工艺参数进行监控并通过定时发送功能对下位机发送时序进行控制。测试表明,系统可实现对焊机焊接过程参数的实时采集及无线传输,采集频率高,传输速度快,有助于促进传统焊接生产向信息化制造转型升级。  
        关键词：焊接数据采集;SPI通讯;无线传输;WiFi技术   
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      • 朱木森,周灿丰,焦向东,陈林柯,王伟
        2019, 49(7): 57-61.
        摘要：利用六自由度弧焊机器人系统ARCMAN-MP进行盾构机刀盘超大厚度Q345B碳钢板立焊试验,通过编辑矢量库实现焊丝在立焊坡口内的精确摆动,获得了外观良好的立焊缝,建立了焊接数据库。对立焊焊缝分别进行拉伸和冲击力学性能试验,利用金相显微镜观察显微组织,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察拉伸试件断口形貌。试验结果表明,超大厚度钢板机器人立焊效率高,焊缝表面成形好,焊缝缺陷率极低,可以用于盾构机刀盘制造。  
        关键词：弧焊机器人;立焊;刀盘;焊接成形   
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      • 尹策明,赵威威
        2019, 49(7): 62-65.
        摘要：目前隧道施工装备的工作臂均采用高强度、轻质量、高耐磨、长寿命的焊接结构设计。针对臂架的焊接特点及要求,研发了一种适合臂架焊接制造的双工位柔性焊接机器人装备,焊缝轨迹通过三维离线编程软件进行示教,并在焊接过程中采用喷嘴传感器、探针传感器、激光距离传感器和电弧实时跟踪对产品的装配、坡口以及定位偏差进行补偿以确保焊接质量。根据臂架特点,设计了一套可用于各类臂架安全、可靠装夹的柔性化焊接夹具。通过焊接试验及工艺评定,获得了最佳焊接工艺参数。所研发的柔性焊接机器人已成功应用于隧道施工装备的臂架产品制造焊接生产中,产品质量和生产效率得到显著提高。  
        关键词：臂架;焊机机器人;焊接夹具;焊接工艺   
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        焊接工艺

      • 招润焯,丁东红,王凯,卢清华
        2019, 49(7): 66-77.
        摘要：增减材混合制造技术不仅具有增材制造的成形速度快、材料利用率高和复杂结构易成形等优点,还兼具机械加工高质量和高精度等优点,是复杂金属构件整体成形的重要手段之一。介绍了结合增材与减材的增减材混合制造技术,从设备集成和成形工艺两方面综述了其在国内外的研究现状,分析了增减材设备的机械性能、成形方法和集成方式,重点介绍了增减材混合制造路径规划的方法和工艺参数的优化。指出未来增减材混合制造设备和成形工艺的研究方向。  
        关键词：增材制造;增减材混合制造;设备集成;工艺规划;研究进展   
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      • 丁晓东,黎扬进,高向东,张艳喜,游德勇,张南峰
        2019, 49(7): 78-83.
        摘要：为实现焊缝表面质量的自动检测,研究线激光视觉传感的焊缝表面质量检测方法,分析焊缝表面缺陷特征提取算法及焊缝缺陷分类模型。针对焊缝表面中的凹陷、咬边和气孔等缺陷,分析不同类型缺陷在焊缝激光条纹图像中的几何形态及空间分布特点,并结合斜率截距法与分段区间检测法提取焊缝表面缺陷的特征点。利用特征提取方法识别焊缝表面缺陷的7个特征参数,设计基于三层BP神经网络的焊缝缺陷分类模型,将提取的缺陷特征作为网络的特征输入进行网络训练。试验结果表明,所建立的焊缝缺陷分类模型可识别凹陷、咬边、气孔等焊缝表面缺陷,整体识别率达91.51%。  
        关键词：线激光视觉传感;焊缝缺陷;图像处理;缺陷识别;神经网络   
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      • 甄任贺,熊建斌,周卫
        2019, 49(7): 84-88.
        摘要：为提高利用磁光传感器检测微间隙焊缝的高度,对焊件焊缝施加磁场磁化时,先利用磁荷理论对焊缝产生漏磁场进行建模分析,然后将磁光传感器放置在微间隙焊缝近表面进行磁光转换,得到微间隙焊缝漏磁场对应的焊缝磁光图像。通过对比分析微间隙焊缝表面磁场强度分布特征和其对应磁光图像中焊缝过渡带特征变化,确定焊缝磁光图显示规律及提高磁光传感器的跟踪测量焊缝高度的方法。微间隙焊缝磁荷理论模型可有效解析焊缝磁光图中焊缝变化信息问题,为焊接领域利用磁光传感器进行微间隙焊缝跟踪识别及尽量提高其测量提离高度提供了理论根据。  
        关键词：磁荷;激光焊接;微间隙;漏磁场;磁光图像   
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      • 刘坡,郭国林,邱型宝,吴柯寒
        2019, 49(7): 89-94.
        摘要：以1.8mm厚304和430异种不锈钢板材为研究对象,利用COMSOL软件建立了搅拌摩擦焊热源三维有限元模型,对304和430异种不锈钢搅拌摩擦对接焊接的温度场分布进行分析,研究搅拌头转速和行进速度对峰值温度变化的影响规律。模拟结果表明:热源中心的峰值温度随着搅拌头旋转速度增大而升高,随着行进速度增加而降低。搅拌头旋转速度为800 r/min和行进速度为15 mm/min时,峰值温度随着时间先增加后趋于稳定值约1 040℃,该峰值温度出现在靠近轴肩后侧的区域。430不锈钢侧温度场的扩展程度相较于304不锈钢较大,温度分布较为均匀,有限元预测的温度场与实测结果吻合较好。  
        关键词：搅拌摩擦焊;异种不锈钢;数值模拟;温度场分布   
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      • 李丽琼,金成
        2019, 49(7): 95-100.
        摘要：针对7075铝合金等离子-MIG复合焊接过程中热裂纹产生的宏、细观原因问题,采用鱼骨法进行焊接热裂纹敏感试验。使用直径φ1.2 mm的ER5356铝合金焊丝对厚度4 mm的7075-T6铝合金板材进行等离子-MIG复合焊接试验,测定7075-T6铝合金脆性温度区间(BTR),评定其热裂纹倾向。采用宏观热弹塑性结合细观晶体塑性有限元法数值模拟,结果表明略微的应变差会导致热裂纹敏感性的不同,故此提出适当的调节应变差,优化焊接工艺过程。  
        关键词：热裂纹;等离子-MIG复合焊接;晶体塑性有限元   
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      • 王冬平,张玮,莫春鸿
        2019, 49(7): 101-105.
        摘要：对锅炉用大口径、厚壁TP316H管的焊接性,焊接材料δ铁素体控制以及焊后热处理参数的选择进行分析,并对接头性能进行了试验研究。结果表明,采用δ铁素体数FN控制在5～10的配套焊材,总体焊接性良好,焊缝质量可控,接头各项力学性能满足标准要求,能够满足工程应用的要求。  
        关键词：厚壁;TP316H管;焊接;试验   
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      • 李亚军,赵太源,肖莉
        2019, 49(7): 106-110.
        摘要：介绍X65和SA 234 WP22 CL3无缝钢管的化学成分和力学性能,并分析其焊接性,进而确定了焊接材料的选择和焊接工艺参数的制定。针对某压缩机的X65主管道和SA 234 WP22 CL3三通管件的焊接技术要求,对φ168.30×14.27 mm的X65和SA 234 WP22 CL3无缝钢管进行了焊接工艺评定。结果表明,采用钨极氩弧焊丝ER50-G打底和手工电焊条E5015-G填充和盖面,焊接接头各项指标均满足设计要求,焊接接头组织主要为铁素体+少量珠光体。现场焊接也取得了良好的效果,说明制定的焊接工艺参数及热处理工艺是合理可行的。  
        关键词：X65;SA 234 WP22 CL3;焊接性分析;焊接工艺评定   
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      • 周鑫,高保志,赵金胜,周瑞发,汪殿龙
        2019, 49(7): 111-114.
        摘要：7N01铝合金广泛应用于高速列车承载梁等结构件,其强度高、挤压性和耐蚀性好。研究表明,在焊接基础电流上复合适当的高频率脉冲电流,可对铝合金焊缝熔池液态金属的凝固组织产生显著影响,有利于改善和提高铝合金的焊接质量。现阶段大多数实验多采用低频脉冲,为丰富和拓展相关领域的研究,实验采用在直流/脉冲TIG焊基础上复合高频脉冲(频率f>40 kHz)的TIG焊工艺,在7N01铝合金板上堆焊,采集和分析电信号和温度场信号,对比分析直流和脉冲加上不同高频脉冲后对电信号和温度场信号的影响,进而为改善高频脉冲焊接工艺、提高焊接质量提供理论依据。  
        关键词：高强铝合金;高频脉冲电流;电信号;温度场   
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        发布时间：2022-03-15
      • 邵光辉
        2019, 49(7): 115-118.
        摘要：对发生断裂的汽轮机高压内缸疏水管角焊缝进行了宏观检查、显微形貌分析、金相组织检验、布氏硬度及显微维氏硬度检查。检验结果表明:疏水管与缸体间的角焊缝根部存在连续未焊透缺陷,焊缝、热影响区的布氏硬度和局部显微硬度偏高,未焊透位置的焊缝形状突变处显微硬度最高,此处为主裂纹的起源位置。疏水管断裂的原因是焊接控制不当,角焊缝根部产生连续未焊透缺陷,导致应力集中,在长期高温环境中,高环向应力作用下,裂纹在未焊透位置的焊缝形状突变处萌生并向外壁和周向延伸扩展,致使接头断裂失效。重视和控制好焊接质量并采取有效措施消除焊接残余应力是避免此类问题的关键。分析结果对电站汽轮机组的安全运行具有重要指导意义。  
        关键词：未焊透;应力;裂纹;断裂   
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        发布时间：2022-03-15
      • 王鹏,王忠平,潘昱,江明华,周靖峰,李明,王栋
        2019, 49(7): 119-124.
        摘要：分析铝合金高速动车组弯梁组成结构,研制了一套端墙弯梁三面转台集成组焊工装,形成了一套高效的端墙弯梁组成快速定位安装组焊工艺。将焊前定位组装、正式焊接、设置定位器、压紧器、反变形量等工艺手段整合为一体,端墙弯梁组焊接完成后无需进行调修工序,其垂直度、轮廓度及平面度直接满足设计要求;在生产上缩小了操作空间,节省了劳动力,大幅降低了劳动强度,有效的解决了端墙弯梁及拱形梁这种小规格薄板工件、大批量生产、标准化作业的生产模式,极大提高了生产效率及产品质量。  
        关键词：端墙弯梁;三面转台;集成组焊工装   
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        发布时间：2022-03-15
      • 谢伟,程晋宜,熊奇,贾必玉,张少华
        2019, 49(7): 125-130.
        摘要：海洋平台是常见的海洋钢结构,广泛应用于海洋石油及天然气的开采,作为海洋平台的主体部分的结构框架,主要通过焊接进行连接,而焊接过程产生的残余应力将可能导致结构发生尺寸变形,尺寸变形会对海洋平台的整体性能产生不利影响。探讨了结构焊接尺寸变形的控制方法。  
        关键词：焊接;变形;尺寸控制   
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        发布时间：2022-03-15
      • 2019, 49(7): 40.
        摘要：<正>书号:0023售价:58.00元本书介绍了逆变式弧焊机相关的基本电路、功率器件、高频变压器设计及铁磁性材料、高频电容器、PWM集成控制电路、电流传感器、新型绝缘材料等基础知识,同时对逆变式弧焊机发展过程中存在的可靠性、节能、电磁兼容等一系列热点问题进行了探讨和论述,并通过对目前具有代表行的各种逆变式弧焊机的具体描述,反映其市场动态和现状,跟踪逆变式弧焊机的最新发展  
          
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        发布时间：2022-03-15
      • 2019, 49(7): 110.
        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。3《.电焊机》杂志已被多家国内外权威收录机构、数据库、专业网站、及本刊公众微信"焊割在线"列为来源刊,  
          
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        发布时间：2022-03-15
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