最新刊期

    2020 4

      重点关注

    • 王林,沈忱,张弛,李芳,华学明
      2020, 50(4): 1-12. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.01
      摘要:TiAl合金具有高比强度以及优异的抗氧化、高温抗蠕变性能等优点,在航空航天等领域具有广阔的应用前景。然而,TiAl合金室温塑性差、加工成形困难,且传统制备TiAl合金技术效率低、成本高,严重制约了其工程应用。近年来,增材制造技术因其效率高、成本低等优点,在制备TiAl合金方面优势明显。本文首先介绍了TiAl合金的基本特性,然后分别从传统制备工艺、激光增材制造、电子束增材制造以及电弧增材制造几个方面综述了国内外制备TiAl合金技术的研究现状,总结了增材制造TiAl合金力学性能的研究进展及其改善方法,最后分析了增材制造TiAl合金技术的未来研究目标和发展趋势。  
      关键词:TiAl合金;增材制造;综述   
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    • 孙咸
      2020, 50(4): 13-23. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.02
      摘要:探讨了工程应用中HR3C钢焊接材料的选用原则。结果表明,在工程条件下,HR3C钢使用的焊接材料多为"异质焊缝"型。选用优质、合适的焊接材料和优化的焊接工艺,是控制和改善该钢焊接性的重要技术手段。所谓异质焊缝的"组织匹配"原则,即采用Ni-Cr-Co-Mo合金系的镍基奥氏体焊缝,保证接头获得满意的综合使用性能(含高温性能)和焊接性。工程上实用的工艺方法为GTAW,典型焊接材料的综合性能指标优势明显。  
      关键词:焊接材料;HR3C奥氏体耐热钢;选用原则;工程应用;异质焊缝   
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    • 冯杏梅
      2020, 50(4): 24-29. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.03
      摘要:搅拌摩擦孔道加工技术(FSCP)是一种直接在铝合金材料上加工成形内部通道的固相加工专利技术,可用于结构减重及内部液体流道成形等。介绍了FSCP技术专利的技术进展及英国焊接研究所采用静轴肩FSC技术制备铝合金液冷流道的加工技术原理及应用问题,通过分析焊接过程及X射线断层扫描检测表明:搅拌工具形状及搅拌工具旋转速度、焊接前进速度、轴向力等工艺因素是影响液冷通道成形的关键工艺因素,搅拌摩擦加工过程中搅拌工具对金属的搅拌、挤压及塑化流动使回退侧金属的截面呈现参差不齐的界面形状。  
      关键词:搅拌摩擦孔道加工;固相加工;加工工艺参数;铝合金通道冷板;静轴肩FSC技术   
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    • 李京洋,李伟,焦向东,朱加雷,梁栩,肖镌璐
      2020, 50(4): 30-35. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.04
      摘要:针对4 mm厚度304不锈钢板开展激光K-TIG复合焊接实验,利用高速摄像和图像处理技术采集电弧形态,分析和探索各工艺参数对电弧形态的影响规律。实验结果表明:电弧形态稳定与否的关键是能量配比,当激光焦点距离阳极较近时,由于电弧与试件有效接触面积变大,导致电弧吸收激光能量增加,电弧趋于稳定;当激光焦点作用于阴极附近时,电弧变得发散,稳定性下降。实验得到的最佳热源间距为0~3 mm,最佳离焦量为0 mm。  
      关键词:K-TIG;激光复合焊接;电弧形态;图像处理   
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    • 许飞,臧伟锋,张海英
      2020, 50(4): 36-40. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.05
      摘要:通过对不同焊接参数下的2024铝合金L向搅拌摩擦焊接接头几何形貌进行数据采集,采用相关性分析其与焊接参数的关系以及对接头性能的敏感程度,最终确定联系焊接参数与接头性能的中间值,即接头特征值,并举例说明接头特征值对接头性能的判据。  
      关键词:搅拌摩擦焊;相关性;接头特征值;接头性能   
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      发布时间:2022-03-15

      焊接设备

    • 袁亮文,刘万存,高永光,肖鹏
      2020, 50(4): 41-46. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.06
      摘要:依据某核电与石化产品堆焊的主要特点与工艺流程,设计了基于DeviceNet总线的高性能PLC控制核心,并配备DeviceNet总线焊接电源、双钨极焊枪、触摸屏、伺服定位系统、弧压处理系统、自动焊接三维滑架等单元构成的双钨极堆焊成套设备。经过焊接工艺试验,验证了整套系统的可靠性、自动化程度、抗干扰能力、扩展性。焊缝成型良好,堆焊效率较单钨极提高1倍,UT探伤、焊缝化学成分、铁素体含量、弯曲性能、晶间腐蚀、硬度等检测项均合格。  
      关键词:PLC控制;双钨极;数字化;DeviceNet总线控制系统;焊缝成形   
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    • 李玉荣,陈克选,李宜炤,王向余
      2020, 50(4): 47-51. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.07
      摘要:将ARM芯片STM32F407做简单的外围电路扩展作为控制核心,利用UC3846芯片产生的驱动信号对全桥软开关逆变主电路进行驱动,设计了一台脉冲MIG焊机。该焊机基于等速送丝和电弧电压反馈调节占空比的方式实现了焊接过程的弧长控制,具有过载、过热和过欠压保护等基本功能,数字化界面具有参数调节方便的特点。焊接工艺试验结果表明,通过电流与电压双闭环控制方式设计的脉冲MIG焊机具有较好的弧长调节能力,焊缝质量可以满足焊接要求。  
      关键词:ARM;脉冲MIG;双闭环控制;等速送丝;占空比调节   
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    • 邓宗生,张贝
      2020, 50(4): 52-56. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.08
      摘要:研发了一种轨道式管道全位置自动焊接装置,针对现场复杂焊接作业工况改进了密封防尘的水平/高低滑块、多维调节焊枪摆动机构、齿条式快速拆装导轨等关键机构部件的设计。使用该自动焊装置进行了多组GMAW管道自动焊接试验,获得了成熟的焊接工艺参数,并进行了宏观金相、拉伸、侧弯、冲击等测试。工艺评定结果表明,该装置可用于桥梁钢管立柱的全位置对接自动焊中。目前该装置已应用于黄陵项目现场桥梁钢管立柱对接自动焊接作业中。  
      关键词:钢管柱;全位置;管道自动焊;GMAW;轨道式   
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    • 黄小凡,林玉婷
      2020, 50(4): 57-60. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.09
      摘要:针对电焊机直流电源三相PWM整流器在采用传统比例积分(PI)控制时电焊机直流电源输出跟踪指令电流会存在静态误差和抗干扰能力差等问题,采用电流环内环准PR,调节输入电流和电压环外环PI,调节输出电压的双闭环控制策略,克服了传统线性PI控制的缺点。创建整体系统的仿真数学模型,分析研究SVPWM发生器和准PR控制器的控制原理。仿真结果表明,采用基于准PR的SVPWM直流电源的控制策略能很好地实现电焊机直流电源单位功率因数和电流的完全无静差跟踪,且使电焊机电源在运行时具有更强的抗干扰能力,整流品质优良。  
      关键词:准比例谐振(准PR);SVPWM;电焊机直流电源;无静差;抗干扰能力   
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      焊接工艺

    • 穆学杰,孙宁松,曲海涛,田黎明,李广华,向琪月,牟宗浩,宋元新
      2020, 50(4): 61-69. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.10
      摘要:双金属复合管和耐蚀合金预制内补口钢管以其优异的耐腐蚀性能和免补口特点在油田中得到了广泛应用,特别是耐蚀合金预制内补口钢管造价相对低廉,近年来在国内油田高腐蚀地面管道中得到了较大面积的推广,效果良好。由于双金属复合管内、外层金属在化学成分、微观组织、物理性能等方面的差异,常用的对接焊接工艺存在工序复杂、操作难度大、施工成本高、焊工技能要求严的难题,容易造成成分偏析、耐蚀合金成分稀释、内焊道成形不良、虚焊、碳迁移和热输入引起的熔合区组织变化等结果。从影响双金属焊缝质量的因素出发,以不锈钢复合管水平固定对接焊为研究对象,从坡口形式、组对方式、耐蚀合金打底焊层和双金属过渡焊层的焊接方法等方面进行实验研究,提出了复合管内封焊、U型坡口无间隙组对、熔池背部保护、无填充熔化焊打底和无填充熔化焊过渡等新的工艺方法,通过X射线探伤和焊接工艺评定,并结合微观组织分析,对焊接工艺进行了综合评价。  
      关键词:复合管;耐蚀合金预制内补口钢管;双金属焊缝;无填充熔化焊打底;无填充双金属过渡焊   
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    • 牟刚,华学明,徐小波,王欢,李芳,王敏
      2020, 50(4): 70-74. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.11
      摘要:以8 mm TC4钛合金厚板为实验材料,采用手工钨极气体保护焊(TIG)和熔化极气体保护焊(MIG)研究了各自实验条件下的焊缝成形、微观组织、力学性能和拉伸断口的异同。结果表明,TIG、MIG焊焊缝均成形美观,但MIG焊焊接速度更快;母材为α+β双相组织,MIG焊热影响区晶粒比TIG焊更均匀;二者焊缝均由粗大柱状晶组成,组织均为α’马氏体+β相;手工TIG焊接头强度系数达到97.3%,摆动电弧MIG焊接头强度系数为93.9%,摆动电弧MIG焊强度低的原因在于焊缝中存在冶金型气孔缺陷。  
      关键词:钛合金;中厚板;TIG焊;摆动电弧MIG焊;微观组织   
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      发布时间:2022-03-15
    • 张昭,白小溪,李健宇
      2020, 50(4): 75-78. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.12
      摘要:通过BP人工神经网络从试验和数值计算样本数据中提取特征参量,建立合理的输入数据和输出数据的映射关系,从而达到基于输入参量预测输出参量的目的。针对搅拌摩擦焊接接头硬度,以搅拌头旋转速度、焊接速度、距离焊接中心距离为输入参量,以接头硬度为输出参量,构建了3×10×1的三层拓扑结构的6061-T6铝合金搅拌摩擦焊接头硬度BP人工神经网络模型,选择在13种不同搅拌头旋转速度和移动速度工况下进行测试和训练,通过对比试验数据验证模型的有效性。测试结果表明BP,人工神经网络能够很好地预测接头硬度,为焊接接头力学性能预测提供了新方法。  
      关键词:搅拌摩擦焊;硬度;BP人工神经网络;特征参量   
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    • 戴忠晨,闫海宁,刘建军,付宁宁
      2020, 50(4): 79-84. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.13
      摘要:以铁路普通客车水箱为研究对象,针对列车在加减速过程中对水箱内液体冲击晃动的问题,通过采用双向流固耦合方法进行仿真分析。得到了箱内气液两相流分布状态,获得水箱应力时间历程图和水箱位移历程图,实现对水箱结构强度更为准确的研究分析。通过与无防波板时水箱进行比较,进一步明确了防波板在受到冲击时所起的缓冲作用,为铁路客车水箱结构的设计提供了实用可靠的分析方法。  
      关键词:水箱;双向流固耦合;数值分析;结构强度   
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    • 吕同辉
      2020, 50(4): 85-88. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.14
      摘要:相对于钢制结构,铝及其合金具有材质轻、无低温脆性、耐腐蚀和易于压力加工的优势。虽然与成熟的钢结构的设计和焊接制造相比,铝合金的结构和焊接制造原则没有变化,但与传统钢材相比,铝合金在强度、弹性模量、密度、导热系数、热膨胀系数等方面都有显著的不同,所以在焊接接头的强度设计和接头细节部分都与钢接头有较大不同。本文主要关注焊接热影响区强度减弱、焊接接头细节包括坡口形式、背面保护等问题。前者结合EN1999-1-1进行分析,后者结合ISO9692-3和EN1011-4进行分析。  
      关键词:钢结构;铝合金焊接接头;焊接热影响区;强度下降   
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    • 郭洋,陈兴东,黄岚,范华,张建勋
      2020, 50(4): 89-94. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.15
      摘要:分析不同转移弧电流下等离子堆焊制备的WCp/Ni60复合层的组织与硬度,研究转移弧电流对WCp/Ni60复合层的影响。通过控制转移弧电流,在Q235碳钢板上等离子堆焊Ni60+25%WC(铸造)粉末,在合理的工艺条件下获得了成形良好、无裂纹的等离子熔覆层;熔覆层硬度与等离子堆焊的转移弧电流的大小成正相关,当转移弧电流控制在135 A时,硬度达到590 HV5以上。不同转移弧电流下等离子堆焊WCp/Ni60复合熔覆层均出现了明显的分层现象,上层镍基固溶体与镍基共晶组织分布着粗大星状和针状Cr23C6,下层中WC颗粒在截面面积比例由165 A下的约15%增加到135 A电流下的约40%。  
      关键词:WCp/Ni60复合层;等离子堆焊;转移弧电流;组织;熔覆层   
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    • 陈浩,蒋奕锋,左敦桂,李勇,王峰,王演铭,陈器
      2020, 50(4): 95-99. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.16
      摘要:针对Super304H钢管母材和焊接接头在高温运行过程中发生晶间腐蚀的问题,通过焊接试验、晶间腐蚀试验、金相检验等方法系统开展了Super304H钢管母材和焊接接头晶间腐蚀敏感性的研究。结果表明,随着C含量的减少和Nb/C比的增加,Super304H钢管晶间腐蚀敏感性越低;焊接接头晶间腐蚀敏感性随着焊接热输入量和层间温度的增加呈上升趋势。  
      关键词:Super304H钢;C含量和Nb/C比;晶间腐蚀敏感性;层间温度   
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      发布时间:2022-03-15
    • 程东岳,金硕,孙旭东,马琳琳,陈纪昌
      2020, 50(4): 100-102. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.17
      摘要:某电站锅炉低温再热器规格是φ50.8 mm×4.0 mm,材料牌号SA213-T91。钢管在冷弯塑性变形超过90°时连续出现断裂现象。通过进行钢管化学成分分析、力学性能检测、金相和显微硬度分析以及断口形貌分析,确定冷弯断裂成因。结果表明:SA213-T91内表面碳含量偏高,造成钢管内表面硬度偏高,塑性急剧下降,导致冷弯时钢管弯角以脆性解理方式开裂。分析制造工艺发现,由于模铸坯制造时存在铸造偏析,头部未切净,致使管坯心部增碳,从而使钢管内表面发生增碳现象。  
      关键词:蛇形管;冷弯断裂;心部增碳   
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    • 赵函,辛志彬,杨志斌
      2020, 50(4): 103-106. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.18
      摘要:以6 mm厚6082-T6铝合金为试验母材开展等离子-CMT复合焊接试验,分析焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律,以及接头的组织特征、硬度分布及拉伸性能。获得最优焊接工艺参数为:等离子电流130 A、送丝速度8 m/min、焊接速度50 cm/min,等离子气流量7 L/min。焊缝中心组织主要为等轴晶,热影响区较窄且硬度值最低,接头平均抗拉强度达228.4 MPa,为母材抗拉强度的77.4%,断裂位置在焊接接头的热影响区,呈现韧性断裂特征。  
      关键词:铝合金;等离子-CMT复合焊接;组织特征;硬度分布;拉伸性能   
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    • 黄显峰,赵娇玉,黄君辉,金鹏
      2020, 50(4): 107-110. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.19
      摘要:通过焊接热模拟技术对Q450NQR1高强度耐候钢在不同的焊接热输入下过热区的组织、硬度和冲击性能进行了工艺研究。结果表明:随着焊接热输入的增加,显微组织先共析铁素体由针状向块状转变,粒状贝氏体含量逐渐增多,硬度整体逐渐降低,低温冲击功整体差别不大,冲击断口均为解理断裂,边缘为大小不一的韧窝形态。  
      关键词:Q450NQR1高强度耐候钢;焊接热输入;粗晶区;显微组织;冲击性能   
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    • 佘鹏,孙维光,马传平
      2020, 50(4): 111-115. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.20
      摘要:针对高速列车用A7N01S-T5铝合金的激光-MIG电弧复合焊接接头的焊缝(W)、热影响区(HAZ)和母材(BM)分别在20℃、0℃、-20℃、-40℃及-60℃条件下进行冲击韧性和断裂韧性试验研究。结果表明:在相同温度下,热影响区的冲击韧性和断裂韧性最好,母材次之,焊缝最差。随着温度的降低,激光-MIG复合焊接头三个区的冲击韧性和断裂韧性都有一定程度的提高,但是变化幅度小。热影响区和母材的断口韧窝尺寸大于焊缝,在断裂过程中能产生较大变形来抵抗裂纹的扩展,吸收更多的能量,表现出良好的断裂韧性。  
      关键词:A7N01S-T5铝合金;激光-MIG复合焊;低温韧性;抗裂纹扩展;韧窝   
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    • 孙强,方荣超,樊宇,徐杰,张军,张许阳,陈则阳
      2020, 50(4): 116-122. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.21
      摘要:在不同焊接条件下采用激光焊接器对1Cr17Ni2马氏体不锈钢薄板在27SiMn合金结构钢表面进行激光包覆焊,采用Msc. Marc软件在相同条件下对激光焊接结果进行模拟计算。对比有限元数值模拟结果与实验数据可知,Marc有限元软件能够较为准确地预测焊接模拟的走向,可根据模拟结果对材料进行预处理以减少焊后应力。在激光功率为400 W、焊接速度0.8 m/min条件下,在实验和模拟中利用夹具对板材进行刚性位移约束,焊件变形量分别减少了95.3%和95.9%。同时通过预应力法对焊接变形进行模拟矫正,在800 N拉力下,板材变形量减少了29.3%。试验结果证明,采用刚性固定法和预应力法可以有效地减少焊接变形量。  
      关键词:不锈钢薄板;激光焊;数值模拟;Msc.Marc;焊接变形   
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      发布时间:2022-03-15
    • 王鹏陆,何庆国
      2020, 50(4): 123-126. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.22
      摘要:介绍目前国内外高硅铝合金激光焊接的趋势,详细阐述ANSYS激光焊接有限元模拟的分析过程,从几何模型的建立、网格划分、定义材料属性等方面介绍了前处理过程;从热源的加载、生死单元技术、瞬态热分析方面介绍了温度场分析过程,获得了焊接及冷却过程温度场分布情况;通过ANSYS后处理器得到了温度场分布云图;通过热结构耦合过程得到了焊接瞬时应力分布。仿真得到的温度场满足焊接温度需求,应力场分布会产生一定的形变。  
      关键词:高硅铝合金;网格划分;体生热率热源;生死单元;通用后处理器   
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    • 张彩霞
      2020, 50(4): 127-131. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.23
      摘要:采用异种钢进行中部槽双面双弧MAG打底焊工艺试验。试验了半机械化和自动化两种焊接方式,采用不同的对接间隙和钝边,并分析了焊接接头的宏观金相、微观组织形貌和力学性能。结果表明,对接间隙为2~3 mm、钝边为0~2 mm,是半自动化和自动化MAG双面双弧打底焊工艺实施的最佳参数,可以获得优良的焊接接头。  
      关键词:中部槽;双面双弧焊;打底焊;半机械化;自动化   
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      发布时间:2022-03-15

      焊接管理

    • 徐艳升,张勇,刘丙臣
      2020, 50(4): 132-135. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2020.04.24
      摘要:维护欧标EN 15085焊接体系的运行及持续改进对轨道车辆及零部件的焊接企业至关重要。随着对产品焊接质量的要求越来越高,如何让更多的员工掌握并参与焊接体系的运行是企业必须面对的课题。分析了焊接体系运行中人、机、料、法、环、追溯等方面的实施要点,总结焊接责任人员、焊接图纸设计、焊接工作试件、CL4认证等级及资质证书应用等方面的常见问题并提出改进建议,为企业人员理解和维护EN 15085焊接体系提供了可行性指导。  
      关键词:EN 15085;轨道车辆;焊接;焊接质量体系   
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      发布时间:2022-03-15
    • 2020, 50(4): 23.
      摘要:<正>关注重点:激光焊、激光-电弧复合焊、激光切割发展现状与趋势,大功率激光焊接技术、小功率激光诱导电弧复合焊技术、手持激光技术、设备和应用,激光焊接和切割如何实现低成本化,激光焊接缺陷的评判与消除,管道自动化切割技术、激光预控破片技术、激光焊接及激光熔敷、异种材料激光焊接  
        
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      发布时间:2022-03-15
    • 2020, 50(4): 23.
      摘要:<正>专刊内容:论文发表、高校及企业重点实验室介绍、平面宣传等寻找合作伙伴:国内外高校及企业重点实验室、与高校合作的生产制造、装备和材料企业论文发表:028-83289008品牌宣传:028-83282678 83279528新媒体推广:028-83271528  
        
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      发布时间:2022-03-15
    • 2020, 50(4): 29.
      摘要:<正>激光制造的精密可控性,对加工材料的普适性,与智能技术的良好融合性,激光制造技术有望成为未来主导性、革命性的高度智能化先进制造技术。《电焊机》杂志第7期将开展"激光加工"专题,重点研讨激光焊接、激光-电弧复合焊、激光表面工程及再制造、激光增材制造等技术的研究进展及趋势,及其在航天航空、汽车、海洋装备、轨道交通、石油化工、微电子制造、核能等领域应用。  
        
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      发布时间:2022-03-15
    • 2020, 50(4): 51.
      摘要:<正>关注重点:国内外增材制造技术(3D打印)现状和发展趋势,增材制造质量控制与评价、增材制造的控形控性、提高增材制造质量的方法和工程化前景,激光及电子束增材制造、电弧增材制造、电熔增材和增减材混合制造等增材制造方法的发展及应用,激光增材修复技术、固相增材制造、热处理及表面处理等发展状况,硬质合金堆焊、特殊异形件的增材制造,新材料的运用、最新的耐磨  
        
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      发布时间:2022-03-15
    • 2020, 50(4): 94.
      摘要:<正>《电焊机》(月刊,邮发代号:62-81)是成都电焊机杂志有限公司编辑出版的国内外公开发行的国家级焊接专业学术期刊。本刊主要刊登国内外焊接各学科领域的反映焊接新设备、新工艺、新材料、新检测方法等研究论文及专题综述,开设栏目包括"重点关注""焊接设备""焊接工艺""焊接材料""焊接教学与培训""焊接管理""绿色焊接"等,以现代焊接装备为核心关  
        
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      发布时间:2022-03-15
    • 2020, 50(4): 102.
      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。  
        
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    • 2020, 50(4): 131.
      摘要:<正>2020年初的新冠疫情给全中国按下了"减速键"甚至"暂停键"。4月15日国务院联防联控机制发布会上,介绍要做好重点场所重点单位重点人群疫情防控工作情况,指出各类展览及会展暂不开展。为更好贯彻落实中央及政府关于应对疫情防控工作部署,焊接行业的盛会第25届北京·埃森焊接与切割展览会及其配套活动均延期至2021年6月16~19日举行。  
        
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