最新刊期
      2021 年 第 3 期

        重点关注

      • 赵鑫,虞雨洭,吴圣川,齐世文,李飞,李光俊
        2021, 51(3): 1-7. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.01
        摘要：高效率、短流程、一体化成形复杂金属件对新型飞机结构优化、成本降低具有重要意义。针对飞机用复杂薄壁零件开展选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形AlSi10Mg合金设计优化和工艺研究,讨论了激光功率、扫描间距、保护气氛和热处理温度对成形质量的影响。结果表明,在较优工艺参数下,SLM成形AlSi10Mg合金组织致密,孔洞少,沉积态室温拉伸性能相较于铸件有明显提高;零件内部与表面质量良好,热处理后零件侧壁各方向尺寸与设计值正负偏差在0.2 mm以内,满足新型飞机复杂零件装配设计要求。  
        关键词：增材制造;AlSi10Mg合金;飞机结构;拉伸性能;尺寸精度   
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        发布时间：2022-03-14
      • 谢孝昌,李能,孙兵兵,赵梓钧,熊华平
        2021, 51(3): 8-13. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.02
        摘要：基于增材制造方法,采用光固化成形工艺,结合熔模铸造工艺制备出亚毫米直径桁架的金属点阵结构。首先对光固化成形工艺进行优化,最佳工艺参数为50μm的单层厚度条件下,单层固化时间4.52 s,采用优化后的光固化成形工艺制备出树脂基点阵结构,将其嵌入到熔模基体中,加热将树脂材料升华,形成支柱直径为750μm的孔隙模具,分别采用离心铸造和重力铸造两种方法浇注ZAMAK3锌合金,制备出金属点阵结构。压缩试验表明,两种铸造技术制备的金属点阵结构的机械强度相似,承受压力载荷分别达到1.24 kN和1.30 kN。有限元分析的模拟结果与离心铸造的结果更加接近,当变形量超过0.6 mm时,有限元模拟结果与实际变形情况开始出现偏差。  
        关键词：金属点阵结构;增材制造;立体光刻;熔模铸造;微制造   
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        发布时间：2022-03-14
      • 张文扬,梁家誉,栗晓飞,刘伟,王晓,杨党纲,周标
        2021, 51(3): 14-21. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.03
        摘要：在增材制造航空金属构件的标准中确定质量分级和检验策略是十分重要的,这决定了增材制造金属构件的使用等级和场合。目前,我国航空工业增材制造标准对于质量检验的一般做法为:借用同类材料锻件超声波检测的标准规定增材制造构件的质量等级,一般要求达到A级或者B级。但是,现行增材制造金属构件的标准文件对于构件的质量等级未作出明确规定,质量检验基本依赖于超声检测中的一种质量等级,同时缺少相应的X射线按等级检验的要求,因此目前的航空工业增材制造标准还需要进一步完善。通过对比金属构件增材制造相关的国家标准(GB)、航空工业标准(HB)、国家军用标准(GJB)、国际标准(ISO)、美国材料试验协会标准(ASTM)、国际自动化工程师学会标准(AMS)以及美国焊接学会标准(AWS)等标准,分析了国内外对于金属材料增材制造构件的质量分级和检验策略,简要地评述了不同质量分级和检验策略的特点,解析了美国焊接学会的AWS D20.1/D20.1M:2019《金属构件增材制造标准》中质量分级及检验策略与其AWS D17.1/D17.1M:2017-AMD1《航空航天用熔焊标准》质量分级和检验策略相近似的基本内涵,探讨并提出了我国航空工业对于金属构件增材制造质量分级和检验的建议。  
        关键词：增材制造;金属构件;质量分级;质量检验   
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        发布时间：2022-03-14
      • 段嘉旭,黄智泉,魏炜,高站起,李恒
        2021, 51(3): 22-26. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.04
        摘要：通过熔化极气体保护焊技术制备了Fe-C-Mo-V堆焊合金磨损试样,基于滚动三体磨粒环境下进行了干砂橡胶轮磨损试验,利用扫描电子显微镜、能谱分析、维氏硬度计等显微分析和性能测试方法,对Fe-C-Mo-V堆焊合金熔敷金属的磨损失重和磨痕形貌进行检测与表征,研究了不同法向载荷条件下该熔敷金属的磨损行为变化规律。结果表明:随法向载荷的增加,磨损失重逐渐增加,但增幅逐渐变缓;磨损机制主要为磨粒对奥氏体基体的切削及VC硬质相和层片状合金碳化物的破碎剥落;磨损后表面硬度随法向载荷的增大逐渐增加,磨痕亚表面产生显著的加工硬化,奥氏体基体转变为马氏体组织,材料的硬度增强,使得熔敷金属在高载荷下表现出较好的耐磨性。  
        关键词：Fe-C-Mo-V堆焊合金;法向载荷;磨粒磨损;加工硬化   
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        发布时间：2022-03-14
      • 张跃龙,孔谅,牟刚,李芳,成家林,李亚军,华学明,王敏
        2021, 51(3): 27-30. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.05
        摘要：钛及钛合金厚壁焊管是海水淡化和海洋工程等行业的主要部件。采用前置直流等离子填丝+后置脉冲TIG电弧的双枪焊法,无耦合的等离子焊+TIG焊形式利用等离子弧焊与TIG焊的优点实现了大口径壁厚4 mm的TA1焊接钛管的优质、稳定焊接。结果表明,随着等离子气体流量的增加,直流等离子填丝焊的熔深增加,厚壁钛管全熔透;后置TIG电弧对已形成焊缝进行重熔,TIG焊脉冲频率的增加可以降低焊缝晶粒尺寸,提高接头性能,并对前置等离子填丝焊过程出现的咬边等缺陷具有较好的修复作用。本方法不但扩大了焊缝成形的工艺窗口,而且焊接过程稳定,接头抗拉强度达到354 MPa,经实际生产验证,实现了厚壁焊接钛管的低成本优质焊接生产。  
        关键词：厚壁焊接钛管;等离子填丝焊;脉冲TIG焊;焊缝成形;接头组织和性能   
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        发布时间：2022-03-14

        焊接材料

      • 朱厚囯,赵昆,霍树斌,吉荣亮,宋昌洪,陈波
        2021, 51(3): 31-36. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.06
        摘要：针对Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属进行研究,采用XRD和SEM分析了样品的相结构和显微结构;研究发现焊丝熔敷金属中的Fe2B能使熔敷金属堆焊层更加稳固,具有良好的抗剥离性能,Fe2B的硬度高、耐磨性好、分布均匀,镶嵌在熔敷金属的基体中有着骨架的作用,使该合金具有了良好的耐磨性;堆焊金属中的TiC为NbC提供了凝结核,形成NbC+TiC复合相,在提高耐磨性的同时有利于促进NbC弥散分布。NbC+TiC复合相弥散分布在熔敷金属中,部分NbC+TiC复合相嵌于Fe2B组织中有利于固化Fe2B组织。通过Nb-Ni-Ti-B强化药芯焊丝堆焊金属与5C-27Cr型高碳高铬合金焊丝熔敷金属磨损试验比较,Nb-Ni-Ti-B强化堆焊金属相对5C-27Cr型高碳高铬合金的耐磨性为2.08。  
        关键词：耐磨堆焊;药芯焊丝;组织   
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        发布时间：2022-03-14
      • 孙咸
        2021, 51(3): 37-46. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.07
        摘要：综述了焊缝金属对SUPER 304H钢焊接性的影响。结果表明,SUPER 304H钢不同成分GTAW奥氏体焊缝的热裂纹倾向较大;焊缝中凝固裂纹倾向主要是受A凝固模式控制,而HAZ液化裂纹倾向的主要原因则与晶界析出相,以及铜的富集等因素有关。不同成分奥氏体焊缝接头的力学性能各异;合适的焊缝化学成分和优化的焊接工艺是获得满意接头综合力学性能的重要技术手段。不同成分形成的"同质"或"异质"焊缝,其微观组织皆为奥氏体+析出相。熔化焊焊缝为A凝固模式,非熔化焊的摩擦焊焊缝为AF凝固(相转变)模式。  
        关键词：焊缝金属;焊接性;SUPER 304H奥氏体耐热钢;热裂纹;力学性能   
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        发布时间：2022-03-14
      • 张玮,王林森,彭芳芳
        2021, 51(3): 47-50. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.08
        摘要：对两个厂家的镍基合金焊条ENiCrCoMo-1进行了工艺性和熔敷金属性能对比试验,并对微观形貌进行了分析。试验结果表明,两个厂家的镍基合金焊条ENiCrCoMo-1工艺性能均良好,熔敷金属成分及力学性能均满足国标要求。此外,由于两个厂家镍基合金焊条ENiCrCoMo-1熔敷金属成分的差异,使其凝固树枝晶及析出相形貌和分布不同,从而导致其性能存在一定的差异。  
        关键词：镍基合金;焊条;微观形貌   
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        发布时间：2022-03-14
      • 宋世杰,金亮,叶序彬,黄腾飞,匡艳军
        2021, 51(3): 51-54. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.09
        摘要：采用一种免焊后热处理的回火焊道焊接工艺在碳钢试板上进行反应堆压力容器用低合金钢焊丝堆焊工艺试验,获取低合金钢焊丝焊态熔敷金属。根据ASTM E466和ASTM E606标准对焊态熔敷金属进行室温下低周和高周疲劳性能试验,并使用Coffin-Mansion方程与三参数方程拟合焊态熔敷金属低周疲劳和高周疲劳寿命曲线。同时,根据核电设备设计规范RCC-M中推荐的修正系数对试验获得的疲劳曲线进行修正,获得修正后的S-N曲线,并与RCC-M规范中低合金钢疲劳设计曲线进行对比。试验结果表明:基于RCC-M修正后的焊态熔敷金属低周疲劳S-N曲线与RCC-M中的低合金钢低周疲劳设计曲线基本重合;基于RCC-M修正后的焊态熔敷金属高周疲劳S-N曲线位于RCC-M中的低合金钢高周疲劳设计曲线之上。  
        关键词：反应堆压力容器;焊态;熔敷金属;S-N曲线;疲劳设计曲线   
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        发布时间：2022-03-14

        焊接工艺

      • 倪加明,陈梦凡,卜星
        2021, 51(3): 55-58. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.10
        摘要：针对6061铝合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢异种金属焊接,采用连续旋转摩擦焊接实现铝钢异种材料焊接,并采用SEM、EDS进行组织分析和性能测试。试验结果表明:在旋转速率为600 r/min、顶锻压力为4.5 MPa,顶锻时间为2 s等工艺参数条件下,铝/钢摩擦焊接头结合紧密,界面呈现波纹状;接头抗拉强度可达252 MPa,且拉伸断裂位置发生在铝侧;铝/钢异种材料接头的结合界面两边互有元素扩散,形成厚度小于2μm的金属间化合物层;其显微硬度在界面处发生阶跃变化,且形成金属间化合物的界面处硬度最高达230 HV。  
        关键词：旋转摩擦焊;铝/钢异种金属;力学性能;微观组织   
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        发布时间：2022-03-14
      • 丁永三,鲁立,朱红彬,徐建明,张禹,李克俭
        2021, 51(3): 59-63. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.11
        摘要：通过试验研究分析了服役后的高温蒸汽管道中T23/TP316H异种金属焊接接头的微观组织、成分和氧化情况。结果表明,在540℃/17 MPa条件下服役10万h后,TP316H钢侧虽会被氧化,但未发现明显的会导致接头早期失效的潜在危险因素;T23钢侧会出现沿焊缝/热影响区界面的氧化,并出现了沿界面的开裂。T23钢与镍基焊缝金属的界面氧化损伤与界面两侧热膨胀系数、高温蠕变强度差异及界面附近的硬度梯度耦合后,很可能诱发界面失效,增加接头早期失效风险。与此同时,T23钢侧未发现蠕变、碳迁移软区等常见的界面失效弱化因素,所以界面氧化损伤是T23/TP36H异种金属焊接接头的主要损伤模式。  
        关键词：异种金属焊接接头;高温服役;蠕变;氧化;硬度;化学成分   
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        发布时间：2022-03-14
      • 张小枫,刘拥军,张思远
        2021, 51(3): 64-69. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.12
        摘要：对固定支架的GH4169 M60断裂螺柱进行宏观和微观分析。目视检查断裂表面,发现裂纹的特征是脆性断裂,并且断裂最终发生在螺柱螺纹和螺母的接合处。渗透测试发现,螺柱内有5个平行于螺纹的连续裂纹,通过扫描电镜发现,断裂部位螺纹之间的裂纹呈现出不规则的尖锐边缘,且断裂表面呈现出典型的准劈裂断裂特征。EDS验证了断裂中碳化物相的存在,并分析了碳化物对脆性断裂的影响。分析表明,螺纹易于引起应力集中,从而提高了螺柱对缺陷的敏感性,导致脆性断裂。与无螺纹试样的断裂表面微观形貌相比较,发现断裂与材质本身无关,破碎的碳化物是GH4169韧-脆混合型断口典型特征。  
        关键词：GH4169高温合金;微观分析;韧-脆混型合断裂;破碎的碳化物   
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      • 谭心玥,孙炎,罗曼乐兰,黄安国
        2021, 51(3): 70-75. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.13
        摘要：核电设备用WCB旋启式止回阀服役过程中容易产生开裂、磨损等缺陷,严重影响设备安全运行。利用Fluent软件探明了旋启式止回阀在稳定工作过程中容易出现缺陷的位置并提取缺陷位置,采用Inte Weld软件进行了挖补修复焊的数值模拟。研究了不同焊接功率下焊缝区域的残余应力和应变的大小和分布情况。计算结果显示,止回阀底部位置最易出现破损。焊接功率越低,焊接残余应力越小。焊接顺序为两边到中间的残余应力大于从左到右。道间冷却时间延长,焊后残余应力减小。当焊接功率为2 400 W、每层的焊接顺序为从左到右、每道焊缝间的冷却时间为300 s时,WCB挖补修复焊的残余应力最小,为323 MPa。将每层焊接顺序调整为左到右、右到左交替进行,能改善其变形情况。  
        关键词：挖补修复焊;焊接残余应力;数值模拟;止回阀   
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      • 陈兴东,郭维华,杨建平,郭洋,王大勇,黄丽
        2021, 51(3): 76-83. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.14
        摘要：随着汽轮机设计参数的日趋提升,对高温材料及相关的表面改性技术的需求也日趋强烈。GH901材质及其氮化、熔覆的零部件也广泛地应用于抗高温氧化、耐高温磨损的工况。通过使用等离子喷焊(PTA)方式,在GH901材质上进行单层或双层喷焊司太立合金试验,研究了焊接单层及双层司太立合金对焊接接头热影响区组织性能的影响。结果表明,采用PTA方式进行堆焊司太立时,接头熔合线处易形成较大的成分扩散区,且在扩散区晶界及晶内产生大量的TiC等析出相,且随着两层焊接热循序,焊层与基体间的扩散区宽度增大,析出相的数量和尺寸均增加。  
        关键词：等离子喷焊;TiC;司太立6#合金;GH901   
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      • 陈红
        2021, 51(3): 84-88. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.15
        摘要：分析20 mm厚6A02铝合金双面搅拌摩擦工艺对接头组织及常规力学性能的影响,并研究了拉伸和疲劳裂纹断口特征,研究结果表明:搅拌针针长的不同会明显影响6A02铝合金双面搅拌摩擦焊接头力学性能;当针长过短时,接头横向侧弯试样中心极易出现裂纹,疲劳试验在指定的循环载荷与应力比的条件下无法达到指定的循环次数即发生断裂;当针长与压入量匹配合适时,拉伸、弯曲与疲劳试验性能良好,同时发现接头抗拉强度随搅拌针针长的增加呈先增大后减小的趋势;当搅拌针针长为11 mm时,接头抗拉强度可达到244 MPa,为母材抗拉强度的82.7%。  
        关键词：双面搅拌摩擦焊;铝合金;焊接工艺;力学性能   
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      • 乔建毅,叶亮,刘远彬,杨小杰,张国迅
        2021, 51(3): 89-94. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.16
        摘要：对Inconel 690传热管材进行钨极气体保护焊(GTAW)对接焊,采用拉伸试验机、压扁试验机和光学显微镜测试和分析传热管焊接接头,同时利用ANSYS软件开展焊接接头在设计工况失压时的一次应力强度校核。研究结果表明:焊缝中心为树枝胞状晶,熔合线附近为粗大柱状晶。室温时接头的平均抗拉强度为619 MPa,平均屈服强度为292 MPa,350℃时接头平均抗拉强度为475 MPa,平均屈服强度为206 MPa,拉伸接头断裂从熔合区开始贯穿整个焊缝组织,呈塑性断裂。压扁试验和反向压扁试验结果表明管接头完好。通过ANSYS分析可知,设计工况下传热管接头350℃许用应力强度150 MPa限值可满足其一次应力强度要求,且裕量较大。  
        关键词：Inconel 690镍基合金;GTAW;焊接接头;一次应力强度;塑性断裂   
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      • 王伟波,张顺达,朱奇敏
        2021, 51(3): 95-99. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.17
        摘要：针对某核电厂发现核一级截止阀发生内漏的情况,进一步检查发现是由于该阀门密封面堆焊的硬质合金(铁基)产生裂纹,从而导致阀门内漏。通过化学成分分析、金相组织分析、硬度检测、SEM分析和EDS分析对裂纹产生原因进行研究,对工艺及焊接过程控制进行了改进,基本解决了铁基堆焊裂纹问题。对后续各核电厂同类核级阀门铁基堆焊密封面缺陷的处理具有一定的参考价值。  
        关键词：核级;阀门;铁基堆焊;裂纹   
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        发布时间：2022-03-14
      • 孙强,段英新,苏衍福,黄江中,赵翠华,武丙东
        2021, 51(3): 100-102. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.18
        摘要：X65钢管工程应用极为广泛,管道焊接技术不断发展、更新,但是气体保护焊及手工焊仍然有不可替代的地位。本文通过大壁厚X65钢管的手工焊和气体保护焊两种工艺评定,设置合理的试验参数,分析二种焊接方法的理化试验性能差别,并根据管道流体介质,增加了抗硫化物应力腐蚀开裂性能试验(SSC)。针对该管道应用于海洋工程对施工环境要求相对苛刻,提出了相应的焊接过程质量控制方案,相关内容对工程制造具有很好的参考价值。  
        关键词：X65;气保护药芯焊;手把焊;SSC   
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        发布时间：2022-03-14
      • 张亨,王云玉,张克梁
        2021, 51(3): 103-106. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.19
        摘要：激光焊工艺能量密度高、精度高、热影响区和焊接变形小,适用于汽车精密零部件的焊接。针对座椅调角器与3 mm厚连接板的连接,采用激光穿透焊替代电弧焊,结构上无需预留工艺开口,产品设计更加柔性化;调整激光焊接的工艺参数,分析各工艺参数对焊接质量的影响,当激光功率为2 200 W、焊接速度为20 mm/s、负离焦量为5 mm时,可获得较好的焊缝外观质量,在满足多条焊缝紧密布置的同时,其焊接熔深达到3.9 mm以上。  
        关键词：激光穿透焊;调角器;工艺优化   
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        发布时间：2022-03-14

        焊接教学

      • 黄健康,黄勇,樊丁
        2021, 51(3): 107-110. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2021.03.20
        摘要：《焊接物理》课程是兰州理工大学本科焊接技术与工程专业的一门专业基础必修课。为了培养更多满足工程需要的创新性人才,《焊接物理》课程的教学方法也应当与时俱进。以提高学生学习积极性为前提,通过焊接物理教材改革、能力培养、项目式教学和数值模拟相结合的教学方案,以探索为导向的《焊接物理》新的教学模式与教学理念,来培养焊接专业的高素质本科毕业生。  
        关键词：焊接物理;学习动机;探索;导向   
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        发布时间：2022-03-14
      • 2021, 51(3): 4.
        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(3): 6.
        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(3): 7.
        摘要：<正>随着数字时代的到来和新媒体的出现,数字阅读已成为一种新的生活方式,期刊的数字化发行已成为转型发展重要举措。为促进学术传播和交流,扩大期刊传播范围、提高影响力,推进学术资源的公益使用和开放共享,《电焊机》杂志积极与多家数字期刊发行平台合作,以数字化方式进行互联网和移动互联网的发行与传播,竭力为读者提供优质服务。欢迎搜索阅读!  
          
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        发布时间：2022-03-14
      • 2021, 51(3): 7.
        摘要：<正>《电焊机》2021年第8期将以"增材制造"为主题,重点关注各种增材制造技术的最新研究进展和应用、以及增材制造装备和配套材料的研发等,期望提升制件过程的可靠性,推动增材制造在各制造领域的不同维度的研究发展。征文时间:2021年1月1日～2021年6月30日重点关注内容:增材制造技术(激光、电子束、等离子束、电弧及其复合)的国内外现状和发展趋势;  
          
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        发布时间：2022-03-14
      • 2021, 51(3): 46.
        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,  
          
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        发布时间：2022-03-14
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