最新刊期
      2022 年 第 5 期

        重点关注

      • 朱珍文,石玗,顾玉芬,丁彬
        2022, 52(5): 1-12. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.01
        摘要：焊接作为一种基础工艺，广泛应用于工业制造的各个领域。焊接及其作业过程中产生的弧光、电磁辐射、有毒气体及烟尘颗粒不仅污染环境，也对从业人员的身体健康造成了极大的危害。焊接烟尘是焊接生产中对健康环境影响最为复杂且治理难度最大的伴生危害，因此开展焊接烟尘治理的研究对改善焊接生产环境及保护从业人员身体健康具有重大意义。本文综述了焊接烟尘的形成机理、危害及治理措施，分析了在工程应用中焊接烟尘治理存在的问题，指出了焊接烟尘治理的发展方向。  
        关键词：焊接烟尘;生产环境治理;职业健康;危害因素;绿色制造   
        174
        |
        183
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919730 false
        发布时间：2022-06-08
      • 彭进,龙伟民,张永振
        2022, 52(5): 13-19. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.02
        摘要：激光焊接匙孔和熔池行为与焊接缺陷的形成和焊接质量直接相关，研究激光焊接匙孔和熔池行为对理解激光焊接机理和控制焊接质量具有重要意义。国内外学者根据焊接过程中的物理现象和测试数据，提出了相应的数学模型和计算方法，来模拟熔池内部的流动行为、匙孔的演化行为及其内部金属蒸汽的动力学行为，通过激光焊接熔池行为的数值模拟可提前预测并采取相应措施降低焊接缺陷的形成，将有利于提高激光焊接工件的焊缝质量。对国内外激光焊接熔池行为的数值模拟技术，如激光深熔焊、双束激光焊接、真空激光焊接、磁场作用下的激光焊接、液态金属作用下的激光焊接熔池动态行为数值模拟的研究现状进行了分析和概括，以期为激光焊接熔池数值模拟方面的研究提供参考。  
        关键词：激光焊接;熔池;数值模拟;匙孔;流体流动   
        169
        |
        98
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919701 false
        发布时间：2022-06-08
      • 蔡德宏,王延斌,胡光明,叶含青,丁沛文,周杰,梁晶晶
        2022, 52(5): 20-27. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.03
        摘要：综合评价现行焊接作业场所各类治理模式以及目前应用较为广泛的焊接作业厂房治理模式，并对每一种治理模式的方式、优劣进行分析。着重讨论整体治理模式的发展及应用，并介绍了分布式整体治理模式的案例应用。基于传统的整体厂房治理理念，针对用户个性化需求，在牺牲一定舒适性功能条件下，开发了分布式整体治理系统。分布式整体治理系统专门针对于焊接及其他热工艺厂房，运用整体厂房分层送风理念，采用一种小型一体化治理机组，通过联网集控分区联控，真正实现整个车间的分区整体治理。目前，分布式整体治理系统已在实际项目中成功应用，由于牺牲了一些舒适性功能，总体投资成本减少20%以上，具有很好的推广应用价值。未来，还将根据实际应用情况，在系统中引入岗位新风、辅助采暖等功能，进一步强化系统的适应能力，使产品更具生命力。  
        关键词：焊接;整体厂房分层送风;分布式整体治理;污染物   
        125
        |
        30
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919892 false
        发布时间：2022-06-08
      • 阳宜均,黄震,李涛,陈凯,杨庆轩
        2022, 52(5): 28-32. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.04
        摘要：近几年电焊机环保健康的关注点主要有电焊机能源利用率，电磁兼容和电磁场，烟尘。针对电焊机能源利用率，概述了国家通过并颁布《电焊机能效限定值及能效等级》标准的过程，国家为推动电焊机节能进行的一系列动作要求。针对电磁兼容和电磁场，分析了其对其他产品及人体的影响，概述了国际上对电磁兼容和电磁场的一些标准和要求，以及中国针对焊机电磁颁布的4个相关标准，并分析了4个标准的重点关注方向。针对焊接过程中产生的烟尘危害，市场出现烟尘自吸式焊枪和配套的烟尘净化器等产品，相关标准使用范围与产品不适用，针对此问题，成都三方电气有限公司根据产品特性提出了采用烟尘检测仪对焊接烟尘量进行积分来提高吸出率检测结果的准确度方法。并与多家企业联合进行方法验证，若验证达到预期结果，将申请制定相关的吸出率标准。  
        关键词：能效;电磁;烟尘;自吸式焊枪   
        70
        |
        20
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920016 false
        发布时间：2022-06-08
      • 钟万亮,徐萌,罗展,李默阳,杨栋华,许惠斌
        2022, 52(5): 33-39. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.05
        摘要：铝与钢复合结构是实现载具轻量化的有效途径之一，为了指导铝与钢搅拌摩擦焊接技术的工业应用，必须开展铝与钢异种材料的搅拌摩擦焊接工艺试验。采用填丝搅拌摩擦焊对2.8 mm厚的Q235冷轧钢和2.9 mm厚的5A06铝合金异种金属进行对接焊，分析接头的宏观形貌、微观结构、组织成分、微观硬度和断口形貌。结果表明：C形界面的内凹深度、界面IMC层厚度随旋转速度的增加而增加；大量Al3Ni颗粒呈弥散分布于焊缝中；在旋转速度为420 r/min时，界面IMC层为厚度1.3 μm的FeAl相，接头主要断裂于焊核区，断裂模式为韧性断裂，平均抗拉强度为240.3 MPa，正弯角度为19.3°、背弯角度为13.4°；接头显微硬度呈不对称分布，表现出阶跃特征。  
        关键词：异材金属;填丝搅拌摩擦焊;旋转速度;力学性能;金属间化合物   
        75
        |
        14
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919887 false
        发布时间：2022-06-08
      • 王杭安,马丽娟,丁会全
        2022, 52(5): 40-46. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.06
        摘要：采用烟尘测定装置检测了无镀铜桶装焊丝的发尘量，采用波形测定仪检测了无镀铜桶装焊丝的电弧稳定性和送丝性能，采用焊丝测力器检测了无镀铜桶装焊丝的送丝阻力。结果表明，无镀铜桶装焊丝在焊接时发尘量少，电弧稳定，送丝阻力小，焊接飞溅小，焊道成形美观。同时通过观察发现，无镀铜焊丝在机器人焊接中容易出现断弧、跳丝以及送丝不顺的现象，分析了产生这些问题的原因以及应对措施。  
        关键词：无镀铜桶装焊丝;机器人焊接;发尘量;飞溅   
        83
        |
        30
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919793 false
        发布时间：2022-06-08
      • 席保龙,张峻铭,邓小龙,徐顺鑫,刘燕,杨璟瑜,王洪亚
        2022, 52(5): 47-54. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.07
        摘要：随着制造业的飞速发展，焊接技术成为不可或缺的材料加工方式之一。钢结构焊接过程中母材以及焊丝中所产生的烟尘含有毒性巨大的六价态铬［Cr（Ⅵ）］元素，会严重危害作业人员的身体健康，并引发各类呼吸道疾病，因此开展降低烟尘中Cr（Ⅵ）含量的研究不仅是保证焊接工人健康的重要途径，也是发展绿色焊材的关键。综述了焊接烟尘中Cr（Ⅵ）的形成机理、危害及治理措施，分析了实际生产中焊接烟尘治理Cr（Ⅵ）存在的问题，指出了钢结构母材和焊材所产生的焊接烟尘的研究难点及今后的发展方向。  
        关键词：焊接烟尘;六价态铬;焊接工艺;焊接材料   
        100
        |
        20
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919934 false
        发布时间：2022-06-08
      • 马新朝
        2022, 52(5): 55-59. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.08
        摘要：从地坑管道安装焊工使用背部充氩气保护焊方式窒息死亡事故、核压力容器制造厂16名焊工体检发现的各种职业病入手，对焊接职业病的原因进行分析，针对焊接过程分析了焊接过程中由于高温所产生有害气体及烟尘对人体的职业伤害、未辨识环境的安全作业条件造成的危害、管理重视不足的危害，提出了注重劳动强度改善、优化焊接工艺、监测控制环境有害因素、实现个人预防及医疗防护、严格焊接工艺纪律，形成通过提升职业健康意识、分析隐患、采取治理措施来保证职业健康卫生的防治方法。正确应用安全管控方法可有效预防焊工发生职业卫生事故。  
        关键词：核电工程现场;典型焊接事件;职业卫生;防治   
        67
        |
        13
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920050 false
        发布时间：2022-06-08
      • 赵锴,杨成刚,易翔
        2022, 52(5): 60-66. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.09
        摘要：冷金属过渡（CMT）是由福尼斯公司结合电源精确能量控制和“无飞溅引弧”焊丝送抽技术开发出的一种工艺方法，CMT高质量堆焊层的稀释率低，抗腐蚀性能高，焊接变形少，焊缝表面质量美观。焊接电流变极性与焊丝双向运动相结合进一步衍生出CMT Advanced、CMT Pulse和CMT Pulse Advanced等工艺。变极性CMT使得超薄板焊接、大间隙焊缝甚至间隙不均匀焊接都能得以实施，CMT Pulse Advanced将变极性与脉冲GMAW相结合，使其具有更精确的热输入控制、极佳的间隙搭桥能力、更高的熔覆效率等优点，可实现多种异种金属件间的连接，也可用于航空航天结构部件如Mg合金、Al-Li合金等的制造、维护和维修等。CMT在金属平面打印和电弧增材制造应用上也显现出一定优势，CMT销钉可用于金属与非金属如橡胶、塑料或者木头的连接。并展望了CMT焊接技术未来的发展趋势，对该技术的后续研究具有一定的参考价值。  
        关键词：变极性;CMT电弧增材制造;CMT销钉;CMT焊丝传感   
        162
        |
        52
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919984 false
        发布时间：2022-06-08

        焊接设备

      • 张伟,蒋布辉,何石,栗琪凯,孔令其
        2022, 52(5): 67-73. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.10
        摘要：为了实现具有陡峭上升沿和下降沿的高频脉冲偏压，改善高频脉冲电子束束流品质，提出了基值偏压直流电源、脉冲偏压直流电源和高压斩波主电路串联的主电路结构。高压斩波主电路通过MOSFET功率开关管导通和关断将脉冲偏压直流电源变换为高频脉冲偏压输出，使脉冲偏压具有快速变化的上升沿和下降沿；基于调制解调工作原理，设计了高压隔离通讯电源，实现了脉冲频率、占空比等高频脉冲偏压参数及命令从低压电路向高压斩波电路的可靠传输并生成PWM波形；设计了专门的高压隔离供电电源，实现了高压端高压斩波电路的可靠供电与驱动。基于上述技术，研制出高频脉冲电子束偏压电源，获得了具有陡峭上升沿和下降沿的高频脉冲偏压输出，20 kHz时脉冲偏压上升沿≤1 μs。  
        关键词：电子束;脉冲;高频;偏压电源;调制解调   
        64
        |
        14
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920166 false
        发布时间：2022-06-08
      • 李俊南,方臣富,杨志东,秦梵超,陈鑫毅,孙宏伟
        2022, 52(5): 74-83. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.11
        摘要：船厂以往均采用火焰加热工艺矫平工艺平整甲板，容易引发火灾且平整效率较低。感应加热矫平工艺采用感应加热矫平机将三相正弦波高压小电流交流电变换成单相高频矩形波低压大电流交流电，并通过电磁、磁电转换在钢板中产生涡流热能和磁滞热能，快速、精准、可控地加热甲板特定区域。感应加热矫平机由固定式调功器、移动式调频器和小车式感应加热器通过电缆串联组成，突破了不能高效长距离输送高频低压大电流交流电的技术瓶颈；研发了变频器频率跟踪、调节及锁相技术，保证了输出回路为准纯电阻性态，高效利用电网电能；设计了小车式感应加热器，可按需移至任意区域施行矫平工艺，参数可就近调节。实验室测试和造船厂应用表明：船舶甲板感应加热矫平机电能变换及能量转换系统工作稳定可靠，可始终保证矫平机工作在准谐振状态，使感应加热器输出功率因数接近为1。  
        关键词：船舶甲板;感应加热;矫平;准纯电阻性态;准谐振状态   
        84
        |
        13
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920283 false
        发布时间：2022-06-08

        焊接材料

      • 杨子佳,宋北,李苏珊,储继君,陈默
        2022, 52(5): 84-90. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.12
        摘要：由全国焊接标准化技术委员会归口，哈尔滨焊接研究院有限公司负责制修订的GB/T 3670-2021《铜及铜合金焊条》、GB/T 41110-2021《镍及镍合金药芯焊丝》、GB/T 41111-2021《气焊用非合金钢及热强钢填充丝》和GB/T 41112-2021《镁及镁合金焊丝》于2021年12月31日发布，将于2022年7月1日起正式实施。其中《铜及铜合金焊条》为第二次修订，本次修订按照ISO体系转化，重新编制了型号，结构调整大，技术内容变化多。《镍及镍合金药芯焊丝》、《气焊用非合金钢及热强钢填充丝》和《镁及镁合金焊丝》为首次制定，按照ISO相应标准进行转化，主要技术内容与其等同，根据国内使用习惯，在标准结构方面进行了调整，弥补了这三类焊接材料国家标准的空白，为焊材研发、制造、复验提供了重要技术支撑。从型号编制、技术要求对标准制修订情况进行了介绍，并与国外相应的标准进行了比对分析，以便使用者更好地理解、掌握和执行新标准。  
        关键词：铜及铜合金焊条;镍及镍合金药芯焊丝;气焊用填充丝;镁及镁合金焊丝;国家标准   
        88
        |
        23
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919756 false
        发布时间：2022-06-08

        焊接工艺

      • 张露,韩秀峰,阮雪茜
        2022, 52(5): 91-98. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.13
        摘要：惯性摩擦焊作为一种典型固相焊接工艺，因其优异的焊接工艺性能，已广泛应用于国外先进航空发动机的风扇、压气机及涡轮等核心转动部件的焊接制造，代替了原始的螺栓连接结构，有效降低了制造成本，并减轻了发动机质量，提高了推重比。目前，国内外学者针对航空发动机用钛合金、高温合金及粉末高温合金的惯性摩擦焊接工艺和数值模拟等技术进行了一系列研究，通过分析总结国内外研究和应用现状，指出国内外在惯性摩擦焊技术方面的差距，以推动国内加快惯性摩擦焊接技术的研究工作，提升惯性摩擦焊接技术研究水平，支撑先进航空发动机的研制。  
        关键词：惯性摩擦焊;商用航空发动机;钛合金;高温合金;差距   
        81
        |
        22
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26919939 false
        发布时间：2022-06-08
      • 刘祥宇,王辰阳,井志成,高飞,徐国建,邢飞
        2022, 52(5): 99-105. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.14
        摘要：采用激光沉积与热轧复合制造钛合金零部件，可在有效提高原材料利用率的同时，提高整体零部件的生产效率。基于激光同轴送粉技术在TC4热轧态板材上沉积制造TC4钛合金零部件，通过体视显微镜、光学显微镜、扫描电子显微镜、维氏硬度测试仪以及万能试验机对TC4试件进行微观组织观察与力学性能分析。结果表明，复合制造的TC4试件中存在热轧板材区、结合区域以及沉积制造区域，其中热轧板材区与结合区域主要由等轴晶组成，沉积制造区域则由外延生长的柱状晶构成。结合区域的维氏硬度约为375 HV，略高于热轧板材区（340 HV）与沉积制造区（355 HV）。复合制造拉伸试件在垂直沉积方向的抗拉性能（1 029 MPa）优于平行沉积方向（955 MPa），而平行沉积方向的延伸率（19.8%）优于垂直沉积方向（12.0%）。  
        关键词：TC4钛合金;激光沉积制造;热轧复合制造;显微组织;力学性能   
        48
        |
        14
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920073 false
        发布时间：2022-06-08
      • 滕彬,潘士建,蒋宝,李琳琳,武鹏博,黄瑞生
        2022, 52(5): 106-111. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.15
        摘要：为探讨激光焊替代氩弧焊焊接GH536合金的可行性，以3 mm厚GH536合金为研究对象，分别采用激光焊和钨极氩弧焊，对比分析两种接头的室温和高温拉伸性能、持久性能、疲劳性能及组织。结果表明：采用激光焊接可以实现3 mm厚GH536合金的单面焊双面成形，相比氩弧焊的双面填丝焊接成形，激光焊在降低热输入的同时焊接速度提高了5倍；激光焊接头室温和1 000 ℃高温平均抗拉强度分别为740 MPa和77 MPa，接头持久寿命可达母材的75%，与氩弧焊接头相当，但相同条件下激光焊接接头的疲劳性能更好，是氩弧焊接头的2倍以上，其主要原因是激光焊单位时间热输入较低，接头组织更均匀，晶粒更细小，焊缝成形平整、光滑，焊趾处应力集中小。通过对比分析可知，激光焊可以替代氩弧焊对GH536合金进行焊接。  
        关键词：GH536合金;激光焊接;钨极氩弧双面填丝焊;力学性能;金相组织   
        62
        |
        16
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920124 false
        发布时间：2022-06-08
      • 高健,宋晓娇,潘丽华,夏灵,徐杰
        2022, 52(5): 112-116. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.16
        摘要：收弧坑是激光焊接固有的缺陷，为了减小收弧坑对薄壁环焊缝接头成形及力学性能的影响，对2 mm厚30CrMnSi高强钢筒体进行了激光焊对接试验，研究激光焊接收弧坑形成的原因，分析工艺参数对收弧坑成形的影响，对收弧段焊缝的接头进行了微观组织和力学性能测试。试验结果表明，收弧时间和焊接速度对收弧坑深度影响较大，当收弧时间为2 s，焊接速度从1.2 m/min匀速增加至2.4 m/min可以获得较好的收弧段焊缝成形，收弧坑深度为0.08 mm，拉伸试验表明收弧坑对焊接接头抗拉强度无明显影响，焊缝质量和力学性能满足QJ 20659-2016中一级焊缝要求。  
        关键词：激光焊接;高强钢;环焊缝;收弧坑;力学性能   
        80
        |
        21
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920000 false
        发布时间：2022-06-08
      • 陈春燕,杨巨顺,冯可梁,曲唱,何萌,刘福领
        2022, 52(5): 117-122. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.17
        摘要：不锈钢复合钢板的基层与复层交界处的焊接属异种钢焊接，其焊接性受复层和基层的物理性能、化学性能、接头形式及填充金属等多种因素的影响，常产生焊接裂缝等问题。通过分析压力容器中筒体纵缝、筒节间和筒节与封头间的环缝焊接质量，探索在具体项目中，不锈钢复合板焊接合格率低的成因，提出了采用组合坡口设计和改变焊接顺序的具体改进措施。通过实施改进措施，将压力容器Q345R/S31603不锈钢复合板的焊接合格率从78%提升到了100%。  
        关键词：不锈钢复合板;异种钢焊接;合格率;措施   
        65
        |
        26
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920200 false
        发布时间：2022-06-08
      • 王永峰,陈彦宾,谭志成,曾亮
        2022, 52(5): 123-130. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2022.05.18
        摘要：针对海洋平台运维工程管线厚壁管道对接接头的机器人自动焊接生产线要求，分别采用K-TIG、高频TIG焊及直流TIG焊等打底焊工艺，以及混氩保护气体条件下的脉冲MAG填充盖面焊工艺，对生产线的焊接工艺进行了工艺适应性研究，并按照美标ASME BPVC相关要求对焊接试验中的焊件进行了焊缝力学性能和X射线探伤，制定出一套可用于实际焊接生产焊接生产工艺参数，为管线管道的自动化焊接生产奠定了工艺基础。  
        关键词：管道;环缝;机器人自动焊接;工艺参数   
        101
        |
        35
        |
        0
        <HTML>
        <网络PDF><WORD><Meta-XML>
        <引用本文> <批量引用> 26920243 false
        发布时间：2022-06-08
      0