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    2021 12

      重点关注

    • 宋少东,王燕燕,舒林森,何雅娟
      2021, 51(12): 1-5. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.01
      摘要:工艺参数是保证激光熔覆修复阀门类零件质量的关键因素。以激光功率、扫描速度、送粉速度、离焦量为自变量,熔池深度、显微硬度、稀释率为优化目标,基于正交试验研究了工艺参数对40Cr基材上熔覆Fe基合金粉末性能的影响规律。采用逐步回归分析建立了稀释率、熔池深度、显微硬度的回归方程,最后通过NSGA-Ⅱ智能算法进行优化,得到了最优工艺参数并进行了试验验证。结果表明:熔覆层稀释率及显微硬度的主要影响因素为送粉速度,而对熔池深度影响最大的因素为激光功率,在激光功率2 182 W、扫描速度17.2 mm/s、送粉速度18.4 g/min、离焦量1.86 mm时,熔覆层形貌大为改善,稀释率为20.3%,熔池深度为373μm,显微硬度提高了21.7%,修复质量得到了有效提高。  
      关键词:激光熔覆;工艺优化;NSGA-Ⅱ;极差分析   
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      发布时间:2022-03-14
    • 刘觉非,成文峰,苏林,马梦想,饶连涛,毛瑞麒,徐杰
      2021, 51(12): 6-11. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.02
      摘要:基于漏磁检测技术基本原理,采用有限元方法,运用COMSOL软件对管道复合缺陷裂纹群和凹坑群的漏磁信号进行了仿真模拟。结果表明:对于裂纹群,随着裂纹条数的增加,磁通密度径向分量Bx峰值和轴向分量By幅值显著增大,且Bx峰值间距向两侧偏移,By波形宽度略有增大;当金属损失体积相同时,磁通密度径向分量和轴向分量峰值不仅与缺陷尺寸有关,还与缺陷分布形式相关。对于沿轴向和周向分布的复合凹坑,当凹坑相互叠加时,在凹坑重叠部分发生漏磁信号的变化;当凹坑相互分离,两凹坑的漏磁信号相互独立,且信号强度不随凹坑距离的继续增加发生明显变化。  
      关键词:漏磁检测;管道复合缺陷;裂纹群;凹坑群;有限元模拟   
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      发布时间:2022-03-14
    • 霍树斌,侯永涛,郭枭,徐锴,陈波,杨再勋
      2021, 51(12): 12-15. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.03
      摘要:采用光学显微镜(OM)、扫描电镜及能谱仪(SEM、EDS)、拉伸试验和冲击试验等对比研究了Ta、Nb元素含量对ERNiCrFe-13镍基合金焊丝(1#焊丝高Ta低Nb,2#焊丝高Nb低Ta)熔敷金属组织与性能的影响。结果表明,1#焊丝和2#焊丝熔敷金属组织均为柱状枝晶,且存在偏析带,在偏析带上存在析出相,1#焊丝的析出相主要为碳化物和Laves相,面积约为0.5~2μm2;2#焊丝的析出相除碳化物和Laves相外,还存在σ相和γ/Laves相共晶组织,析出相面积约为3~10μm2;1#焊丝熔敷金属的力学性能远高于要求值,满足在核电工程上的安全应用条件,2#焊丝熔敷金属冲击性能较差,整体上看1#焊丝熔敷金属的力学性能优于2#焊丝。  
      关键词:ERNiCrFe-13;力学性能;γ/Laves相共晶组织   
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      发布时间:2022-03-14
    • 袁飞,岳晨凯,黄勇,李晓鹏,王克鸿
      2021, 51(12): 16-22. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.04
      摘要:以多层多道的熔化极气体保护电弧焊接过程为研究对象,以识别熔宽为目标,设置了不同的工艺实验,获得了不同熔宽下对应的电弧信号。对不同工艺条件下的电信号进行了时频特征分析,并利用变分模态分解(VMD)方法提取其时频特征值,结合支持向量机(SVM)模式识别算法对熔宽进行多分类,构建了不同工艺参数与熔宽的预测模型。经验证,预测精度达到98.611 1%。为焊接过程信息化和智能化发展奠定了较好的技术基础。  
      关键词:电弧;电信号;时频特征;熔宽;预测   
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    • 陈贤达,母中彦,罗曼乐兰,黄安国
      2021, 51(12): 23-27. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.05
      摘要:以316L不锈钢为实验丝材,采用高速摄像研究了斜壁无支撑结构激光熔丝增材制造的驼峰缺陷形成规律。结果表明:即使丝材最初能够以液桥过渡的方式在基板上进行沉积,但在进行到多层堆积的过程中仍容易产生驼峰缺陷;在文中工艺实验条件下所产生的驼峰缺陷大小为4~9 mm,其形成周期约为430 ms;在倾斜条件下,熔池内由于液体重力所导致的流淌效应增强,液体在表面张力的剪切作用下形成驼峰。  
      关键词:激光熔丝增材;熔池流动;驼峰缺陷;斜壁无支撑结构;多层堆积   
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      发布时间:2022-03-14
    • 李子晗,忻建文,吴东升,张跃龙,王欢,华学明
      2021, 51(12): 28-33. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.06
      摘要:以液化天然气船薄膜型围护系统中304L不锈钢薄板等离子弧搭接焊为实际应用场景,使用示踪粒子检测和红外热成像技术对焊接过程中搭接间隙对熔池动态行为和焊缝表面成形的影响进行研究。示踪粒子检测结果表明,当间隙为0.3 mm或0.6 mm时,由于上板处的液态金属层很薄,容易凝固,最终在凝固区形成空洞;当间隙为0.9 mm时,上板熔化产生的液态金属在凝固区前聚集,但由于间隙较大,无法形成液桥,而是形成了一个金属液滴,最终形成驼峰。红外热成像的结果表明,随着间隙的增加,在熔池中部会形成一段低温区,高温区面积也有所增加,这与示踪粒子检测的结论一致。  
      关键词:不锈钢薄板;等离子弧搭接焊;焊缝表面成形缺陷;示踪粒子检测;红外热成像   
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    • 张岩
      2021, 51(12): 34-40. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.07
      摘要:介绍了高强钢的使用特性,综述了目前世界各国高强钢在桥梁、工程机械、汽车制造、建筑工程、飞机制造、石油管线等行业中的应用情况。总结了高强钢的焊条电弧焊、气体保护焊、药芯焊丝气体保护焊、埋弧焊、激光焊、激光-MAG复合焊、搅拌摩擦焊等焊接工艺及其特点。并分析了高强钢在焊接时因其合金元素复杂、强化机理多样导致的氢致裂纹、冷裂纹、热影响区性能转变等问题,介绍了为解决高强钢焊接问题进行的焊材研究及其进展。  
      关键词:高强钢;轻量化;焊接性;焊材   
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      发布时间:2022-03-14

      焊接工艺

    • 李潮伟,胡明宇,阎文祥,邹双阳,刘铖丹,陈志
      2021, 51(12): 41-45. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.08
      摘要:为了在圆棒状构件内密封高压氦气,研制了一种新型的端塞堵孔密封焊接装置。针对圆棒状构件端塞的特殊结构和小批量生产的特点,结合具体焊接要求,分析了氦气密封焊接的主要难点;在此基础上设计了一体化的集成腔室焊接方法,替代了传统大型压力舱内的气体密封焊接。使用研制的焊接装置开展了焊接工艺试验,并对焊后试件进行了氦检漏和焊点中心组织的金相观察,最终实现了高压氦气下的有效密封焊接。该焊接装置具有操作方便,成本可控的优点,可推广应用于其他圆棒状器件的高压密封焊接。  
      关键词:堵孔焊接;焊接装置;高压氦气;密封   
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      发布时间:2022-03-14
    • 杜宝帅,金树生,张忠文,李新梅,步衍江,索帅,李文
      2021, 51(12): 46-49. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.09
      摘要:采用金相显微镜、背散射电子衍射系统、显微硬度计、万能材料实验机对350 MW超临界锅炉再热器发生开裂的T91/TP347异种钢焊接接头进行了检测和分析。结果表明,开裂由新型马氏体耐热钢Ⅳ型裂纹所致,开裂区域为异种钢接头T91钢热影响区的部分相变区。异种钢接头在服役过程中承受较高的应力,而部分相变区的微观组织导致其蠕变强度在接头中最低,高温服役过程中裂纹通过蠕变空洞连接方式在部分相变区形成并导致最终的开裂。  
      关键词:T91/TP347;异种钢接头;开裂;Ⅳ型裂纹   
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    • 张兆林
      2021, 51(12): 50-55. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.10
      摘要:某锅炉制造公司生产的SA-213TP347HFG膜式水冷壁结构高温过热器和高温再热器部件角焊缝出现大量热裂纹,通过宏观和微观组织观察对裂纹形态和断口形貌的特征进行描述,从扁钢表面质量、焊接材料选择、焊接热输入和拘束应力、能谱分析等方面分析热裂纹形成的原因。研究结果表明,扁钢表面清洁度差以及焊材ER309LSi的Ni含量高是导致SA-213TP347HFG膜式水冷壁角焊缝产生大量热裂纹的主要原因,为同类缺陷的处理提供了理论依据。  
      关键词:SA-213TP347HFG;角焊缝热裂纹;原因分析;清洁度;ER309LSi   
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      发布时间:2022-03-14
    • 陈争新
      2021, 51(12): 56-62. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.11
      摘要:进气机匣焊接组件是我国某新型航空发动机中的关键承力零件,由内机匣、外机匣和支板等零件焊接而成。焊接制造和焊接修复过程中产生的焊接变形问题,已成为制约零件正常使用的瓶颈难题。本文通过优化焊接参数、细化焊接过程控制、改进焊接夹具、借助热处理校形、采用局部修复和热处理技术等方法,突破了零件研制瓶颈,大幅降低零件焊接变形,实现了对进气机匣组件焊接变形的控制。本文对航空发动机复杂焊接机匣典型加工工艺进行研究和推广,为类似结构零件的焊接及变形控制提供了参考和借鉴,对提升复杂焊接机匣加工制造能力起着积极作用。  
      关键词:进气机匣;电子束焊接;热处理校形;局部修复;变形控制   
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      发布时间:2022-03-14
    • 钟磊,冯涛,郭中才,金宝
      2021, 51(12): 63-66. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.12
      摘要:为解决采用传统工艺制造水电转轮体过流面焊接时出现的工作量大、焊接质量稳定性差和劳动强度高的问题,文中基于电弧增材技术特点并分析其工艺难点,开发了一种适用于大型转轮体过流面的电弧增材新制造工艺。结果表明该工艺技术有效可行,保证了过流面增材尺寸的一致性,实现了焊接质量稳定高效、降低工人劳动强度,达到了降本增效的效果。  
      关键词:电弧增材;机器人焊接;转轮体   
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    • 薛根奇,胡延伟,袁吉增
      2021, 51(12): 67-70. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.13
      摘要:分析Q345R与20钢的焊接性能,拟定TIG+MAG焊接工艺规程,确定最佳焊接规范参数,进行了焊接工艺试验及评定,并采用渗透检测、射线检测验等方法验证焊缝的表面及内部质量,通过机械性能试验验证焊接接头的性能。结合高压电极锅炉本体与支管焊接结构形式,将试验研究结果应用于高压电极锅炉本体与人孔等支管的焊接,按NB/T 47013.2、NB/T 47013.5的要求对焊缝进行超声检测及渗透检测,检测结果符合相应标准的Ⅰ级质量要求,焊接效果良好。  
      关键词:异种钢焊接;Q345R钢;MAG焊;焊接工艺;生产应用   
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    • 吴春德,骆新营,高杨,申晨,李臣达,曹茂林
      2021, 51(12): 71-74. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.14
      摘要:随着科技的进步,大型结构件的焊接已取得很大改善,但对于焊缝质量等级较高、结构复杂重型底座的焊接仍是一大难题,焊接缺陷依然伴随整个焊接过程,焊缝质量很难达到QJ176B-2016《地面设备熔焊技术条件》中Ⅰ级要求,长期负载使用存在安全隐患。针对这一难题,本文以某型号产品底座为例,从焊接方法选取、焊接过程控制、应力消除等几个方面着重分析研究,提出了一套能提高焊缝质量、减少焊接变形的工艺方法,使用后底座的焊接取得了显著成效,焊缝射线探伤Ⅰ级合格率达到90%。该工艺方法在重载底座的成功使用,为焊缝质量要求较高的大型框架类结构件的焊接提供借鉴。  
      关键词:重载底座;焊接缺陷;焊接变形   
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    • 金宝,冯涛,钟磊,郭中才,范潇,付永贵,彭谢宜
      2021, 51(12): 75-79. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.15
      摘要:随着抽水蓄能机组单机容量的不断增大,机组关键部件座环用钢板厚度和焊接量越来越大。为实现大型抽水蓄能机组座环的机器人焊接,降低人工劳动强度,对座环固定导叶焊接结构进行创新设计,将复杂不规则的异形焊道改为简单的直线形焊道,将常规K型坡口设计为窄间隙I型坡口,通过对适用于T型接头窄间隙坡口焊接的L型窄间隙MAG焊枪系统进行设计与参数试验研究,并集成机器人窄间隙焊接系统,开发出了一套成熟的多机器人窄间隙MAG焊接工艺,成功应用于大型抽水蓄能机组座环的焊接,提高了座环机器人焊接效率及质量可靠性,降低了焊接劳动强度。  
      关键词:抽水蓄能;座环;机器人焊接;窄间隙焊接   
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    • 孟腾逸,王彦鹏,彭章祝
      2021, 51(12): 80-82. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.16
      摘要:搅拌摩擦焊焊接接头尺寸对焊接接头力学性能、焊接速度、焊接过程的稳定性等均有非常重要的影响。研究轨道交通用3.5 mm铝合金搅拌摩擦焊接头在不同公差状态下的焊缝组织结构与性能,对公差大幅偏离标准值条件下的焊缝性能进行了对比,结果表明:接头上下搭接间隙大于0.4 mm时,焊缝极易出现焊接缺陷,焊缝工艺窗口较窄;在转速为1 600 r/min、焊速为1 200 mm/min的焊接工艺参数下,随着焊接间隙的增大,焊缝性能呈现显著下降趋势。  
      关键词:摩擦焊型材接头;尺寸公差;焊缝性能   
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    • 张硕韶,王力
      2021, 51(12): 83-89. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.17
      摘要:按照美国客运轨道车辆的设计标准,采用符合美标的低碳不锈钢和低合金高强钢进行车体结构设计,其中双层不锈钢车体点焊焊接接头的设计符合AWD D17.2和AWS C1.1焊接标准,弧焊焊接接头形式根据不同板厚分别按照AWS D1.1和AWS D17.2进行设计。车体各大部件和车体总成适合模块化制造,焊接变形小,侧墙、侧顶、端墙等可视表面平整度好,能满足车体优美、平滑的外观要求。车体静强度、屈曲计算结果和试验数据对比分析表明,试验车体的强度符合美国客运轨道车辆的设计标准APTA PR-CS-S-034-99,产品安全可靠。  
      关键词:双层不锈钢车体;结构设计;焊接接头;弹性极限   
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    • 郭文举,郭楠,马喜强,杨芳
      2021, 51(12): 90-95. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.18
      摘要:针对Q235薄平板TIG焊接产生的失稳变形复杂且难以控制的问题,研究了薄平板失稳的判定方法,阐明了薄平板在整个焊接及冷却过程中的失稳变形状态,分析了薄平板焊接失稳演变机理。研究表明,Q235薄平板在TIG堆焊及冷却过程中,失稳变形状态由拱形逐渐向反马鞍形过渡;失稳变形由焊缝周边的压应力引起并且在焊接加热过程中发生;薄平板位移式的内应力加载方式使得失稳变形过程存在于两个变形拐点之间。  
      关键词:薄平板;焊接;失稳;变形;演变   
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      焊接设备

    • 魏丽华,樊星,金顺捷
      2021, 51(12): 96-99. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.19
      摘要:北京·埃森焊接展作为全球两大专业焊接展览会之一,为焊接技术的发展起到了巨大的作用。文中通过该展会介绍了智能化焊接技术中焊缝跟踪系统的最新展品的技术特点,以及焊缝跟踪系统在工业机器人中的应用情况。展会技术展示表明,越来越多的智能化焊接系统配备了高性能的焊缝跟踪系统,以满足技术发展的需求。  
      关键词:焊接;焊缝跟踪;焊接机器人;埃森展   
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    • 吴正林,王永峰,陈彦宾,李金刚,谭志成,曾亮
      2021, 51(12): 100-105. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.20
      摘要:本文针对海洋平台运维工程管线设计一条数字化预制自动焊接生产线,依据制造工艺设置不同的工位和物流措施,达到流水线作业模式,通过自动化、数字化控制系统,对原料制备、组对、上料、焊接、下料等一系列工艺过程管理和控制,通过控制系统实时收集现场设备的工作状态、焊接过程数据,并通过总线方式上传到中控系统,以数字化信息显示过程状态;通过与MES系统接口,实现了对生产线及生产过程的集中监控。  
      关键词:管道;数字化;焊接生产线   
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      焊接材料

    • 张莹莹,崔巍,高磊
      2021, 51(12): 106-110. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.21
      摘要:某公司制作的常减压装置材质为304L(D)双牌号不锈钢,为研究其焊接性能,分别对304L(D)双牌号不锈钢、普通的304L不锈钢和304不锈钢进行了埋弧焊试验,对焊接接头进行了宏观检测、无损检测及组织性能等对比分析,得到了304L(D)钢埋弧自动焊工艺参数,并验证了其焊接性能优势,为304L(D)双牌号不锈钢的实际生产提供参考。  
      关键词:304L(D)双牌号不锈钢;埋弧焊;焊接试验   
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      发布时间:2022-03-14
    • 袁珊珊,刘海定,王小岩,臧晓飞,李永友,王东哲
      2021, 51(12): 111-115. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.22
      摘要:针对镍基合金焊丝在成分控制、工艺制造稳定性、外观成型质量等方面均与进口产品存在较大差异的现象,通过ERNiCrMo-3镍基合金焊丝成分设计优化、VIM+ESR和VIM+VAR双联冶金、锻造+热轧的热加工成型技术以及退火工艺调整,使成品焊丝达到较高的纯净度和均匀度。同时利用SEM、EDS、显微硬度等组织表征手段对成品焊丝的化学成分、微观结构和力学性能做出详细分析。结果显示,成品焊丝各项指标均达到国内外标准要求。文中涉及的双联冶金技术和退火工艺技术为镍基合金焊丝的工业生产提供了技术指导,并适用于其他特殊合金焊材的生产和应用推广。  
      关键词:镍基合金焊丝;热加工工艺;合金成分;退火工艺   
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      发布时间:2022-03-14
    • 王清曌,徐亦楠,杨淼森,林晓辉,刘孔丰
      2021, 51(12): 116-120. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.23
      摘要:以自主开发设计的低镍含氮奥氏体不锈钢自保护药芯焊丝为研究对象,研究了激光-MAG电弧复合热源堆焊参数对焊道熔深和深宽比的影响。研究结果表明:复合热源堆焊过程中,激光功率、堆焊电流和电弧电压对熔深和深宽比的影响显著,且其影响规律与光丝位置密切相关;改变光丝间距可以调节熔深和深宽比,进而对稀释率产生影响;激光前置和光丝间距DLA<0 mm更有利于降低熔深和深宽比。堆焊工艺参数不同,主导熔深和深宽比的机制不同,DLA<0 mm、激光功率<2.0 kW、电流>160 A、电压<28 V时,电弧主导熔深和深宽比;反之,激光主导熔深和深宽比。  
      关键词:自保护;激光堆焊;复合热源;堆焊工艺;熔深   
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      发布时间:2022-03-14

      焊接教学

    • 刘万辉,李连胜,鲍爱莲,林晓辉,张天理,方乃文
      2021, 51(12): 121-125. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.12.24
      摘要:以国家职业技能等级认定培训教材《焊接设备操作工》为对象,阐述了该教材的编写思路,分析了教材的特点,并对其使用提出了初浅的建议。新编的《焊接设备操作工》教材以《焊工国家职业技能标准》(2018年版)为依据,以职业等级制划分为基础,以职业活动为导向,以职业技能为核心,体现了培训规律和人的认知规律。该教材全面覆盖各等级技能要求和相关知识要求,具有标准化、规范化、严谨性、系统性、通用性和实用性的特点。建议使用该教材时,围绕教材,弹性把握教学内容,灵活运用教学方法,尽可能做到理论与实践相融合,提高技能人才培养的实效性。同时,建议在教材使用中,回归教育本质,重视培养专业素养,使教材成为培养德才兼备的焊接技能人才的有力工具。  
      关键词:焊接设备操作工;培训教材;职业技能   
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      发布时间:2022-03-14
    • 2021, 51(12): 2.
      摘要:<正>2022年第3期——高效焊接论文征集主题:高效非熔化极焊接技术(A-TIG、热丝TIG、VPPAW、K-TIG等);高效熔化极焊接技术(CMT、Tandem、TIME、AC-MIG、STT、MIG钎焊等);高效埋弧焊技术(双丝、多丝、粉末、带极等);窄间隙焊接(TIG、GMA和SAW);复合热源(激光-电弧、PAW+MIG、双面双弧等);带状焊丝MIG焊接;免开坡口熔透焊技术;免清根焊接技术;H型钢高效生产线;厚壁容器/大直径厚壁管/锅炉膜式水冷壁管屏的高效焊接;船舶高效焊接工艺及装备;焊接机器人;焊缝跟踪等。  
        
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      发布时间:2022-03-14
    • 2021, 51(12): 5.
      摘要:<正>2020年12月,经过多项学术指标综合评定及同行专家评议推荐,《电焊机》杂志被中国科学技术信息研究所收录为"中国科技核心期刊"(中国科技论文统计源期刊)。《电焊机》杂志多年来一直被收录为"中国科技核心期刊",在此感谢行业专家、学者、广大读者、作者长期以来的关注与支持,《电焊机》杂志将继续努力,进一步提高出版质量和办刊水平,不断增强影响力、传播力和竞争力,争创优秀精品期刊。  
        
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      发布时间:2022-03-14
    • 2021, 51(12): 7.
      摘要:<正>近日,由中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有限公司、中国科学文献计量评价研究中心编制出版的《中国学术期刊影响因子年报(2020版)》正式发布,《电焊机》杂志再次入选《中国学术期刊影响因子年报》统计源期刊,在此感谢行业专家、学者、广大读者、作者长期以来的关注与支持,《电焊机》杂志将继续努力,进一步提高出版质量和办刊水平,不断增强影响力、传播力和竞争力,争创优秀精品期刊。  
        
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      发布时间:2022-03-14
    • 2021, 51(12): 8.
      摘要:<正>《电焊机》杂志拥有一支学术水平高、作风严谨、客观公正、认真负责、强有力的审稿专家队伍,他们为《电焊机》杂志学术质量及影响力的稳步发展,提供了坚实保障。为感谢2021年度对《电焊机》杂志作出突出贡献的审稿专家,根据2021年度审稿数据统计情况,综合考虑评审质量、评审时效和评审数量,评选出10名"优秀审稿专家"。在此,谨向为《电焊机》杂志编审工作作出贡献的各位专家及一直以来关心和支持《电焊机》杂志发展的业界朋友致以崇高的敬意!  
        
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      发布时间:2022-03-14
    • 2021, 51(12): 133-140.
        
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