最新刊期
      2024 年 第 54 卷 3 期

        重点关注

      • 闫强强,贾传宝,陈崇龙,王莹刚,胡志文,郑庆烨
        2024, 54(3): 1-11. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.01
        摘要：提出一种面向9%钢大型LNG储罐的旋转电弧窄间隙立焊装备，旨在解决LNG储罐立缝位置的焊接难题。采用窄间隙TIG旋转电弧焊接新工艺，将钨极打磨成非轴对称的尖端，通过电机控制钨极旋转，使电弧周期性加热窄间隙坡口两侧，有效解决了侧壁熔合问题。为配合该工艺，设计了新型窄间隙TIG旋转电弧焊枪，具备无线回转导电、自动送丝和双路气保护功能。同时，提出了一套适用于LNG储罐立缝位置的自动焊接设备，包括真空吸附的挂壁小车和焊接小车。在实验室搭建了全套试验装备，包括焊接小车、全自动送丝机、焊接电源等，控制焊枪立缝位置的焊接行走，防止9%Ni钢磁化，同时保证焊接过程的稳定。对24 mm厚9%Ni钢进行单层单道的焊接试验和窄间隙坡口对接试验，验证了新工艺能够解决厚板窄间隙焊接中侧壁熔合的问题，并且由于电弧循环旋转，对熔池具有搅拌作用，焊缝表面成形平滑美观。该研究为LNG储罐立缝的自动高效焊接提供了技术和装备支持。  
        关键词：窄间隙;旋转电弧;侧壁熔合;9%Ni钢;立焊;自动化焊接   
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        发布时间：2024-03-27
      • 李奕彤,殷子强,申博,王守仁
        2024, 54(3): 12-17. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.02
        摘要：为研究不同冷却条件下制备的高铬合金耐磨涂层中碳化物取向对抗磨损性能的影响。使用高铬合金药芯焊丝在Q235基板上通过基材背面强制冷却和自然冷却两种不同的方式，制备了两组具有不同碳化物取向的耐磨涂层，即水冷试样A和自然冷却试样B。通过金相组织和显微硬度对比，分析滑动摩擦实验和冲击磨粒磨损实验的结果，来揭示碳化物取向对耐磨合金摩擦学特性的影响机理。结果表明，具有大量垂直取向（Fe、Cr）7C3初生碳化物的A组正面显微硬度比析出相以共晶混合物和团簇状（Fe、Cr）7C3初生碳化物为主的B组高16.92%；A组在滑动摩擦实验中粘着磨损分布较少，存在大量微裂纹，摩擦系数逐步下降，磨损率为0.007%，B组则存在大量金属颗粒粘着，摩擦系数呈上升趋势，磨损率0.015%高于A组。冲击磨粒磨损实验中，A组表面形貌以部分浅犁沟和脆性断裂导致的脱落和裂缝为主，B组表面形貌则以大量长且浅的犁沟和微切削引起的剥落坑与粘着层为主；对比失重曲线，A组磨损率为0.75%，B组磨损率为0.42%，因此具有大量横向碳化物分布的B组具有更好的冲击磨损性能。  
        关键词：堆焊;M7C3;碳化物取向;冲击磨粒磨损   
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        发布时间：2024-03-27
      • 郑军宝,闫英杰,曹睿
        2024, 54(3): 18-23. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.03
        摘要：针对Fe-Ni基奥氏体合金在740 ℃时效处理后的析出相随时效时间的演变进行探究；并通过电化学腐蚀试验以及Mott-Schottky分析，研究了时效处理对合金耐腐蚀性能的影响。结果表明：740 ℃时效处理可以促进γ′沉淀强化相［Ni3（Al，Ti）］在合金中的析出；随时效时间的增加，γ′析出相的密度和尺寸增加；同时，时效处理会增加合金表面点缺陷数量，降低合金钝化膜致密性，从而导致合金耐点蚀性降低；通过恒电位阳极极化处理能够有效降低合金表面点缺陷数量，提高合金耐点蚀性。  
        关键词：Fe-Ni基奥氏体合金;时效处理;γ′析出相;耐点蚀性能;表面改性   
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        发布时间：2024-03-27
      • 闫志航,王文先,卞功波,张涵,张婷婷
        2024, 54(3): 24-29. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.04
        摘要：通过COMSOL Multiphysics仿真软件模拟高频脉冲电流激励时两板间界面处电弧的产生。讨论了在高频脉冲电流激励下，两块具有一定角度的金属板在电脉冲辅助轧制过程中界面处产生电弧的条件，并结合电磁学分析了电弧的形成机理。结果表明，在电脉冲辅助轧制过程中，除了焦耳加热外，还存在电弧加热现象，当加载300 A电流和10 kHz频率时，可以产生电弧并使两块铝板结合形成焊点。随着电流的增加，电弧温度和电势差也相应增加。在800 A电流下，电弧温度可达4 210 K，电势差可达54.5 V，已达到电弧形成的条件，但产生的电弧并不稳定。电弧的存在不仅瞬间加热了板材，提高了界面结合强度，而且在电弧力的作用下更容易形成波纹界面。模拟结果显示，加载800 A电流下可以产生超过4 000 K的电弧，并且在第一个脉冲周期内形成；并拟合了电弧产生的热源方程；为电脉冲辅助轧制研究提供了新思路。  
        关键词：电脉冲轧制;电弧热分析;超声波电弧;高频脉冲电流;粗糙表面   
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        发布时间：2024-03-27
      • 陈锦伊,陈信豪,马晶晶,张可召,冯时,严春妍,包晔峰
        2024, 54(3): 30-35. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.05
        摘要：采用激光选区熔化技术（SLM）制备了CX不锈钢（Corrax Stainless Steel），并对沉积态、固溶态、固溶时效态三种条件下的CX不锈钢进行显微组织分析和室温拉伸性能测试。结果表明，沉积态CX不锈钢的显微组织由99.4%马氏体和0.6%残余奥氏体组成，固溶处理后得到的组织为马氏体，在固溶处理的基础上进一步时效处理后，奥氏体的含量明显提高，同时伴随有NiAl金属间化合物析出。固溶时效处理显著提高了CX不锈钢的强度，可达1 426 MPa，因为NiAl相产生第二相强化效应，而逆转变奥氏体生成也改善了塑性。断口形貌分析显示三种热处理条件下CX不锈钢的断裂机制均为韧性断裂。  
        关键词：马氏体时效不锈钢;激光选区熔化技术;热处理;显微组织;拉伸性能   
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        发布时间：2024-03-27

        焊接材料

      • 王晋,虞华森,余祖英,孙建新,张军,张梦琦,赵红利
        2024, 54(3): 36-42. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.06
        摘要：为了比较不同铝合金焊丝对电弧增材制造过程的适应性，选用ER1070、ER2A12、ER4043和ER5356四种典型铝合金焊丝，采用脉冲MIG电弧熔丝增材制造方法，在同等热输入条件下电弧增材制造直壁构件。通过热分析、表面波纹度计算、微观组织观察、硬度和力学性能测试，研究了四种焊丝在电弧增材成形、组织结构及力学性能方面的差异。结果表明，ER5356焊丝在电弧沉积过程中产生的飞溅最少，相应的直壁构件Al5356成形质量最好，表面波纹度值最小。四种铝合金直壁构件的微观组织差异明显，其中Al1070组织最粗大，孔隙缺陷最多；Al2A12组织为细小的等轴晶，Al4043的组织为发达Al-Si共晶，Al5356的基体最致密。力学性能测试显示，四种铝合金直壁构件在X向的抗拉强度高于Z向，Al1070和Al4043在X向和Z向上的延伸率差异比Al2A12和Al5356的大。Al1070的平均硬度和抗拉强度最低，但延伸率最高；Al2A12的平均硬度和抗拉强度最高，但延伸率不足10%，组织内存在的微裂纹限制了其力学性能的进一步提升；Al5356的平均抗拉强度略低于Al2A12，平均延伸率超过20%，表现出较好的综合力学性能。综上所述，ER5356焊丝更适合电弧增材制造铝合金构件，Al5356构件具有最佳的综合性能。  
        关键词：电弧增材制造;铝合金;成形质量;微观组织;力学性能   
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        发布时间：2024-03-27
      • 张永生,段嘉旭,赵文礼,高站起,王旭
        2024, 54(3): 43-47. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.07
        摘要：采用电弧熔覆Fe-Mo-V-C药芯焊丝在Q235钢基体上制备耐磨堆焊层。通过光学显微镜（OM）、扫描电镜及能谱仪（SEM-EDS）等研究了熔敷金属微观组织，采用X射线衍射仪（XRD）对熔敷金属物相进行标定，利用销盘磨损试验分析熔敷金属耐磨性。结果表明：当C元素含量增加时，熔敷金属中形成了大量的细小VC硬质相以及网格状的Mo-Fe-C化合物，提高了熔敷金属的耐磨性；熔敷金属中首先形成的VC硬质相起到异质形核、细化晶粒和钉扎位错的作用；Mo元素以Mo-Fe-C白色枝晶形式存在于熔敷金属中，起到细化晶粒增强基体耐磨性能的作用。  
        关键词：电弧熔覆;钼钒合金;碳含量;VC硬质相   
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        发布时间：2024-03-27

        焊接设备

      • 罗永飞,窦泉山,王林森,尤勇
        2024, 54(3): 48-53. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.08
        摘要：针对目前旋风分离器管屏角焊缝采用机械龙门焊或手工焊接，存在焊缝质量差、焊接飞溅多和焊工作业环境差等问题，设计开发了一种旋风分离器管屏机器人智能焊接设备，可实现对管屏角焊缝的自动定位、自动起弧、自动调整焊枪姿态、自动焊接的全过程智能化控制。对其硬件系统、软件系统和辅助装置进行了介绍，并设计了管屏焊接工艺流程。焊接工艺试验和应用结果表明，设备运行稳定，激光寻位准确，焊缝成形良好，焊接飞溅少，烟尘处理效果好，焊角尺寸满足标准要求，焊接速度可达800 mm/min以上，焊接综合效率提高40%以上。旋风分离器管屏智能焊接设备实现了管屏角焊缝的自动化焊接，提高了焊接效率，降低了劳动强度，改善了作业环境。  
        关键词：旋风分离器;机器人焊接;管屏角焊缝;智能化控制   
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        发布时间：2024-03-27

        焊接工艺

      • 董曼淑,孙清洁,刘进德,彭春涛,陈兵
        2024, 54(3): 54-59. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.09
        摘要：采用摆动电弧窄间隙GMAW对中部槽所用50 mm厚ZG/NM异种钢组合进行了非对称填充式双面焊接。焊后在垂直于焊缝方向切取金相试样进行微观组织观察，同时取样进行力学性能测试，包括硬度测试和拉伸试验。试验结果表明：摆动电弧GMAW有效抑制了侧壁未熔合缺陷，未出现裂纹；不同填充层由于焊接规范差异，导致组织有所不同；所表征各填充层拉伸性能表现良好，与填充金属性能相当，其中深U型一侧底层强度最高，单道V型填充层强度介于U型顶部与底部之间；接头填充金属的硬度随位置发生变化，从U型一侧到V型一侧，硬度值逐渐降低。不同填充层，母材硬度值最高，填充金属硬度值最低，接头强度与硬度的差异主要归因于焊缝金属中铁素体的含量与形态。  
        关键词：中部槽;异种钢焊接;窄间隙坡口;摆动电弧;热输入;铁素体   
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        发布时间：2024-03-27
      • 郭宁,朱亮,张爱华,周辉,刘振民,孙鹏
        2024, 54(3): 60-66. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.10
        摘要：为探究送进式焊剂片约束电弧超窄间隙焊接的工艺参数匹配，自主设计制作了一套送进式焊剂片约束电弧超窄间隙焊接装置，以提高焊接过程稳定性和自动化水平。利用瞬间中断电弧的方法保留了熄弧位置处焊缝形态和焊剂片末端熔化形貌，发现焊接电压和焊剂带送进速度都是通过改变焊剂片对电弧的作用长度来影响焊缝成形，焊剂片对电弧的作用长度可表现为焊剂片对电弧固壁约束面积。通过改变焊剂带送进速度和焊接电压进行了试验研究，结果表明，当焊剂片对电弧固壁约束面积适中时，电弧集中加热区域会下移至间隙底部和侧壁根部，获得根部熔合良好的焊缝；当焊剂片对电弧固壁约束面积较大时，电弧受约束程度过强，电弧加热区域集中在间隙底部，分布于侧壁根部电弧热量很少，焊道上部会有熔池堆积；当焊剂片对电弧固壁约束面积较小时，电弧受约束程度较弱，会沿侧壁攀升导致加热区域集中在两侧壁上，很难在坡口根部形成有效熔池，最终形成孔洞焊缝。确定了最佳的焊接电压范围为21.5~24.5 V，焊剂带送进速度2.1~2.6 mm/s，利用该参数进行超窄间隙单道多层焊接可以获得成形良好的焊缝。  
        关键词：超窄间隙焊接;焊接电压;送进速度;固壁约束面积;焊缝成形   
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        发布时间：2024-03-27
      • 乔小丽,武靖伟,张建晓,郝朝辉,赵洪波,康治国
        2024, 54(3): 67-71. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.11
        摘要：采用钨极氩弧焊（TIG）+焊条电弧焊（SMAW）对10 mm厚的N06022镍基合金进行焊接，分析研究接头的微观组织、显微硬度、腐蚀性能和拉伸性能。研究表明：采用TIG+SMAW焊接接头表面成形良好，整个焊缝呈银白色，半椭圆状的鱼鳞纹均匀分布；母材与焊缝区组织存在明显的分界线，且无明显的热影响区域，焊缝区域组织为等轴晶和树枝晶组织；整个焊接接头的硬度呈“M”形分布，NZ区域的显微硬度较为稳定，在250 HV附近，HAZ区较BM区域高，而较NZ区域低，从HAZ区域到NZ区域接头的显微硬度变化不大；焊接接头的平均抗拉强度（799 MPa）高于母材（782 MPa），焊接接头较母材提高了2.56%，保证了该类焊接结构的可靠运行，接头的断裂形式为韧性断裂；接头腐蚀性能满足设备技术要求和标准规定。  
        关键词：N06022镍基合金;TIG+SMAW焊接;微观组织;力学性能   
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      • 李林,刘纯,张阔
        2024, 54(3): 72-79. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.12
        摘要：正交异性钢桥面板因其自重轻、承载能力大，广泛应用于大跨度现代钢桥，其U形肋焊接技术是桥面板制作的关键。以美国纽约韦拉扎诺大桥U肋焊接试验为例，介绍了U肋与桥面板坡口角焊缝的自动焊接工艺。区别于传统需4次焊接的方式，通过调整U肋焊缝的坡口角度（将坡口角度调整为54°，使焊缝形状更接近三角形，增加焊缝成型系数）、钝边尺寸（2.5~3.0 mm）、焊接规范参数以及采用具有电弧跟踪系统的焊接机器人进行施焊，实现了U肋两侧坡口角焊缝机器人单道对称水平位置施焊一次成形。该工艺克服了熔深不足、烧穿、裂纹、咬边等技术难题，焊接效率是传统焊接的4倍，熔深可达U肋板厚的80%，无焊漏，焊缝外观质量良好，在业主随机抽样检验中全部合格，填补了国内外U肋焊接领域的技术空白。  
        关键词：正交异性钢桥面板;U形肋;坡口角焊缝;单道对称焊接;焊接工艺优化;机器人焊接   
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        发布时间：2024-03-27
      • 宰建轩,李辉,葛晓宏,李奋强,王启凡,黄安国
        2024, 54(3): 80-88. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.13
        摘要：旨在探讨激光钎焊工艺参数对高密度芯片制造中凸点焊点质量的影响。通过有限元方法建立了三维瞬态热耦合数值模型，并利用高斯体热源模型和iSoldering软件模拟了SnAgCu钎料凸点激光钎焊的温度场和应力场，研究不同功率10 W、15 W、20 W和不同光斑半径0.09 mm、0.3 mm、0.5 mm下SnAgCu钎料钎焊焊点的变化规律。研究发现，激光功率和光斑半径是影响焊点质量的关键参数。在部分参数不变的情况下，随着激光功率的增大，钎料熔化更完全，润湿性更好，但也会产生更大的等效应力。增大光斑半径会导致焊点温度和等效应力降低。经过数值模拟和实际钎焊焊点的对比，结果表明：当激光功率为15 W、光斑半径为0.09 mm、焊接速度为0.1 mm/s时，SnAgCu凸点激光钎焊的焊点质量最佳，模拟凸点钎焊的焊点与实际钎焊结果吻合度达到85%，验证了模拟结果的准确性和可靠性。同时探讨了钎料与焊盘之间生成的金属间化合物厚度对焊点质量的影响，为提高焊点连接强度提供了理论依据。  
        关键词：激光钎焊;凸点;有限元分析;温度场;应力场   
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        发布时间：2024-03-27
      • 王申,王栋,冯涛,杨香,汪思鹏,魏志宏
        2024, 54(3): 89-98. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.14
        摘要：采用正交试验对5 mm厚A105锻钢管件激光深熔焊接工艺参数进行优化，确定了各工艺参数对各响应量的影响程度及最优焊接工艺，对该最优工艺参数下焊接接头组织和力学特性进行研究。结果表明：在激光功率2.0 kW，焊接速度7 mm/s，离焦量-1 mm，保护气体流量20 L/min焊接参数条件下焊接效果最好，可以实现5 mm厚A105锻钢的高速稳定激光对接自熔焊接，焊接接头成形良好；激光功率对各响应量的影响最大，熔深和抗拉强度随激光功率的增大而增加；焊缝区域（WZ）晶粒尺寸较小，焊缝金属主要由板条状马氏体构成，其硬度高于母材（BM）；热影响区（HAZ）较窄，出现粗细晶粒分层现象；焊接接头硬度分布不均匀，在焊缝熔合区（FZ）有着最高硬度408.8 HV；焊缝的强度优于母材。  
        关键词：激光自熔焊接;A105;正交试验;焊接工艺优化;微观组织;显微硬度;力学性能   
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      • 耿明,王亚男,肖宇,耿非,张力
        2024, 54(3): 99-104. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.15
        摘要：CR400BF动车组车体端墙为封闭腔体铝合金型材拼焊结构，焊接量大，焊接变形大，尺寸不易控制，影响车辆装配精度和外观质量。针对CR400BF动车组车体端墙焊接变形的控制方法进行研究，通过焊接模拟仿真和实际生产相结合的方式，从结构优化、焊前预制反变形和焊接工艺优化三个方面提出了一套较为优化的端墙焊接变形控制方法。在结构优化方面，采用带立柱的封闭式型材结构代替传统开式型材结构，增加了端墙的刚度。焊前反变形方面，通过调整侧弯梁单件的外形弧度和外部弯梁的组对宽度，实现了对焊接变形的有效控制。焊接工艺优化方面，采用“先长后短、先大后小”正反面交替焊接顺序，并调整段焊间距和数量，进一步减小了焊接变形，保证了端墙各项关键尺寸，进而提高了产品质量和生产效率。  
        关键词：CR400BF;车体端墙;焊接变形;模拟仿真;结构优化;焊前反变形;焊接工艺优化   
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        发布时间：2024-03-27
      • 李恩,何冰,江国焱,邓道勇,戴光明
        2024, 54(3): 105-111. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.16
        摘要：核电主设备安全端的质量直接影响整个核电系统的安全，出现缺陷一般采用手工焊局部修复，难以满足第三代核电技术的要求。在“华龙一号”核电主设备安全端修复过程中，首次采取对整个安全端切除并通过全位置凸台熔敷和窄间隙焊接技术对安全端进行了成功修复。通过对再制造过程中不同焊接热循环状态下的隔离层进行模拟试验，发现留存部分原镍基环缝的焊缝性能优于完全去除原镍基环缝的焊缝，并对其进行了力学性能测试、无损检测和金相组织分析。研究结果表明，部分保留原镍基环缝可有效改善焊缝性能，其晶粒更加细小，方向性更加明显。力学性能和液体渗透、超声波探伤等无损检测均未发现相关缺陷。这一发现为核电主设备安全端修复提供了重要参考，进一步推动了核电设备再制造技术的发展。  
        关键词：华龙一号;核电安全端修复;焊接热循环;隔离层;力学性能;金相组织;再制造技术   
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        发布时间：2024-03-27
      • 韩伟,李冬冬,童洲,谈毅
        2024, 54(3): 112-117. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.17
        摘要：针对车门翼板高强度双相钢机器人点焊中因为电极压力控制不当而出现的压痕、变形和扭曲等缺陷，分析电极压力对点焊质量的影响。采用ANSYS数值模拟软件比较分析不同电极压力下板材等效压力变化情况，分析结果显示，相较于电极压力为4 000 N，电极压力为3 000 N时，焊点等效压力波动较小，塑性变形也相对较小。针对车门翼板点焊，确定了合理的点焊电极压力为3 300 N，并设计了分阶段控制曲线，通过FANUC点焊控制系统对电极压力进行实时监测和补偿，有效控制了电极压力的波动。此外，利用均压平衡宏程序，可以根据板材形状变化和电极磨损等因素实时调整电极压力。试验结果表明，采用均压平衡控制后，电极压力波动控制在±5%以内，焊点表面压痕深度减少约20%，焊点质量明显提升。  
        关键词：机器人点焊;伺服焊枪;电极压力;数值模拟;均压平衡   
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        发布时间：2024-03-27
      • 卜繁煜,刘宇飞,刘玉婷,黄思琪,刘成洋
        2024, 54(3): 118-127. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.18
        摘要：系统探讨了S32750超级双相不锈钢压力容器封头的成形工艺。通过对S32750超级双相不锈钢的化学成分、金相组织、力学性能和耐腐蚀性能的分析，确定了该材料具有高强度、良好的焊接性能和耐腐蚀性能。基于材料特性和相关标准规定，制定封头的成形工艺，采用两步法成形：冷冲压预成形和热冲压终成形。成形过程的关键控制点包括原材料验收、划线下料、边缘准备、冷热冲压成形、恢复性能热处理等。成形后，对封头的形状尺寸、厚度、硬度及铁素体含量等进行检测，验证了成形工艺的有效性。在封头母材上进行拉伸、冲击、晶间腐蚀等试验，结果表明封头的力学性能和耐腐蚀性能得到了良好恢复。  
        关键词：超级双相不锈钢;压力容器封头;热成形;恢复性能热处理;力学性能;耐腐蚀性能   
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        发布时间：2024-03-27
      • 张泽,余文超,贾磊,韩立军,高阳,吴雪松
        2024, 54(3): 128-134. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.19
        摘要：以汽车车身DH980-GI钢板电阻点焊为研究对象，通过参数实验优化设计，接头强度、接头硬度和接头抗点焊液态金属脆（LME）分析等手段，研究了焊接电流等参数对钢板电阻点焊接接头性能的影响，并对板材的点焊液态金属脆敏感性进行测试研究。试验结果显示，在电极压力4.5 kN、焊接时间380 ms的条件下，焊接电流在6.8~8.1 kA内，不同电流的接头熔核区域显微硬度值相近，均在470~510 HV内，熔核直径均满足标准要求。LME测试结果显示，在6.8~10.5 kA电流范围内未出现LME裂纹，而11~14.5 kA电流范围内出现了A类LME裂纹。力学性能测试结果显示，在焊接电流6.8 kA时，接头抗剪强度为901~911 MPa，在焊接电流8.1 kA时，为738~783 MPa，抗剪力均达到21 kN以上，均满足标准要求。  
        关键词：DH980钢板;电阻点焊;焊接参数;液态金属脆性;力学性能   
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        发布时间：2024-03-27
      • 钱文,张强,陈志强,姚亚飞,舒勇,张弘
        2024, 54(3): 135-141. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.20
        摘要：选用0.5 mm工业纯钛TA1作为研究对象，在不同激光功率下采用不同焊接速度对其进行焊接试验，焊后分析了不同焊接速度对TA1焊缝宏观形貌、显微组织、接头力学性能及硬度、接头耐蚀性的影响。结果表明：随着焊接速度增加，焊缝宽度逐渐减小，焊缝表面成形质量提高；焊缝组织中粗大块状α相逐渐减小，针状α相逐渐增多，晶粒细化；接头抗拉强度逐渐增大并趋于母材强度，耐腐蚀性也越来越好。随着焊接功率增加，焊缝宽度逐渐增加，焊缝组织中粗大块状α相逐渐增加，抗拉强度逐渐降低，耐腐蚀性越差。  
        关键词：工业纯钛;激光焊;焊接参数;微观组织   
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        发布时间：2024-03-27
      • 刘松,王世君,王亚男
        2024, 54(3): 142-145. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.21
        摘要：为探讨具有整体侧墙结构的铝合金A型城铁车辆车体在焊接过程中挠度变化的影响因素，以及挠度的变化规律。采用5组试验车辆，分别调整车体总组成组焊工装支撑分布位置、侧墙单部件的挠度预制，以及车体总组成预制挠度数值，观察车体焊后挠度的变化。结果显示，当支撑分布在门口中心时，焊后挠度回弹量达13 mm；而支撑分布在门口两侧时，回弹量下降至11 mm。在侧墙单部件进行15 mm的挠度预制后，焊后挠度回弹量进一步下降至4.5 mm。此外，当总组成预制挠度数值分别为19 mm、16.5 mm时，焊后挠度值分别为15.3 mm、13 mm，回弹量保持在3.5~4.5 mm范围内。研究表明，车体总组成组焊工装支撑分布位置以及侧墙单部件的挠度预制是影响车体焊后挠度的关键因素。通过侧墙单部件的挠度预制，可有效降低焊后挠度回弹量。此外，在保证设计理论挠度需求的前提下，采用较小的挠度预制对车体尺寸更为有利。  
        关键词：挠度预制;工装支撑;挠度回弹量;侧墙单部件;车体总组成   
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        发布时间：2024-03-27
      • 崔跃双
        2024, 54(3): 146-151. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.22
        摘要：针对ASME SA312 TP347H奥氏体不锈钢管与ASTM SA335 P5铁素体耐热钢管的异种钢焊接存在金属稀释、碳迁移和残余应力等问题，在考虑稀释影响的基础上，选择ER309和ERNiCr-3两种焊接材料根据是否焊后热处理以及是否堆焊隔离层制定了6种焊接工艺方案，并通过焊接试验、力学性能试验和金相检验，对比分析了不同工艺下焊接接头的性能。结果表明：外观检查和RT结果均符合相关标准要求；所有试件的抗拉强度均达到标准规定的415 MPa以上，其中最大值达到505 MPa，且断后伸长率在25%以上，TP347H侧热影响区的冲击吸收功平均值为54.0~70.5 J，均满足标准规定；直接焊接法未经焊后热处理的焊接接头P5侧母材热影响区附近硬度超标，而经焊后热处理的焊接接头硬度值均满足标准要求；经焊后热处理的焊接接头碳扩散更明显，而采用ERNiCr-3焊丝进行堆焊隔离层，并进行后热处理的焊接接头碳扩散程度最小。综合分析，ERNiCr-3堆焊隔离层+后热工艺方案得到的焊接接头性能最佳，满足标准要求，且无需进行焊后热处理，更适合现场焊接。  
        关键词：TP347H;P5;异种钢焊接;焊后热处理;后热处理;堆焊隔离层   
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      • 刘保侠,王红顺,庞义斌,王鑫,黄兆亮,王艳,张峰,张继华
        2024, 54(3): 152-157. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.03.23
        摘要：针对某型燃气轮机动力涡轮转子叶片磨损失效要求，通过钨极氩弧焊制备了无裂纹的K438接头，分析了K438接头的显微组织和力学性能。结果表明，接头成形美观、无裂纹，堆焊区组织中γ基固溶体上弥散分布着富Cr的柱状、颗粒状、树状等形态各异的M23C6和M6C白色相，结合线硬度达452 HV0.5，堆焊区硬度约278 HV0.5，接头平均抗拉强度403.3 MPa，接头断裂于堆焊区，断裂形式为脆性和韧性混合断裂。  
        关键词：K438合金;钨极氩弧焊;显微组织;力学性能   
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