最新刊期
      2024 年 第 54 卷 5 期

        重点关注

      • 尹东坤,徐锴,滕彬,武鹏博,黄瑞生,温子缘
        2024, 54(5): 1-16. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.01
        摘要：随着激光热源额定功率持续增长，高达万瓦级的激光焊接技术已在国内外成为焊接领域的热点。系统性地阐述了国内外万瓦级激光焊接技术的研究现状、发展趋势以及存在的问题，包括激光自熔焊、真空激光焊、激光-电弧复合焊和激光-埋弧耦合焊，主要涉及焊缝成形、熔池行为特征、羽辉物理特性、焊接缺陷的抑制。研究发现，万瓦级激光焊接具有显著优势，包括高焊接速度、低热影响区、实现深宽比更优的焊接效果和高效率焊接，但也存在工艺窗口窄、易产生飞溅等挑战。真空激光焊接能够显著增加焊缝熔深，提高焊缝质量，激光-电弧复合焊具有高效、适应性强等特点，而激光-埋弧耦合焊接仍处于起步阶段，需要进一步研究。  
        关键词：万瓦级激光;激光焊接;金属蒸气行为;缺陷抑制;真空激光焊;激光-电弧复合焊;激光-埋弧复合焊   
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        发布时间：2024-06-03
      • 王艳华,谢耿,张斌,沐卫东,蔡艳
        2024, 54(5): 17-24. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.02
        摘要：对40 mm厚S690QL高强钢进行多层多道焊接，观察焊缝金属和热影响区的显微组织特征，统计M-A组元数量和形貌，分别对母材、焊缝金属和热影响区进行了冲击韧性测试和断裂韧性测试。结果表明：多次热循环促进了碳元素的析出和偏聚，在焊缝金属和粗晶区均发现了M-A组元的存在，它们的含量分别为5.8%和12.5%，平均尺寸分别为0.157 μm和0.194 μm。粗晶区的M-A组元尺寸较大，且在原奥氏体晶界处呈链状分布。母材、焊缝金属和粗晶区的室温CTOD平均值分别为0.38 mm，0.25 mm和0.22 mm。粗晶区的力-位移曲线出现明显的局部陡降特征，表明粗大的M-A组元加速了裂纹扩展速率。焊缝金属和粗晶区的冲击吸收功均随温度下降而显著下降，表明M-A组元的脆化效应随温度下降而加剧。-40 ℃时，焊缝金属冲击吸收功急剧降低，与粗晶区接近，表明M-A组元对韧性的不利影响在低温时占主导地位。  
        关键词：高强钢;M-A组元;粗晶区;冲击韧性;断裂韧性   
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        发布时间：2024-06-03
      • 饶丽斌,黄玺,张亮
        2024, 54(5): 25-30. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.03
        摘要：采用机械混合的方法将Mg颗粒成功添加到Sn58Bi无铅钎料中，制备了一种新型复合钎料Sn58Bi-xMg（x=0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0）。针对该复合钎料在Cu衬底上形成焊点的显微组织和界面金属间化合物（IMC）的生长情况进行了深入观察与研究。试验结果表明，加入Mg颗粒起到了细化组织的作用，同时基体中均匀分散的Mg颗粒还抑制了Bi相的析出，有助于提高焊点的细化度和整体强度。随着Mg颗粒含量的增加，IMC层厚度逐渐减小，当Mg颗粒的添加量为0.4 wt.％时达到最低值，仅为3.03 μm。值得注意的是，当Mg颗粒含量超过0.4 wt.％时，由于大粒径的Mg颗粒易发生团聚并容易氧化，导致强化效果不太理想。通过对IMC晶粒生长情况的观察，验证了Mg颗粒的引入能够成功细化IMC晶粒，从而实现细晶强化，提高焊点的整体强度。另外，与未添加Mg颗粒的焊点相比，Sn58Bi-0.4Mg焊点的抗剪强度提高了36.87%。此外，断口处出现韧窝也表明焊点的延展性得到明显提升。  
        关键词：Mg颗粒;Sn58Bi无铅钎料;机械性能;金属间化合物   
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        发布时间：2024-06-03
      • 程晋宜,田雷,沈楠楠,檀财旺
        2024, 54(5): 31-38. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.04
        摘要：针对AH36船用钢不同激光功率和焊接速度的激光焊接，通过高速摄像提取焊接过程等离子体的图像，同时采集了光谱信息，最终建立GA-BP（Genetic Algorithm-Back propagation）神经网络以预测焊缝的质量即熔深和熔宽，并与常用的回归分析方法和未经优化的BP神经网络预测效果相比较。结果表明，焊缝熔深和熔宽均随激光功率的增大而增大，随焊速提高而降低；等离子体面积、高度、灰度以及电子密度均随激光功率增大呈增大趋势。当采用仅考虑焊接工艺参数的回归模型进行预测时，熔深预测相对误差18.2%，熔宽预测相对误差12.1%。而采用引入焊接过程等离子体特征的BP神经网络，虽然精度提高，但由于随机性存在导致相对误差变化较大，进一步采用GA算法进行全局求解能力优化后，熔深预测相对误差降低至7.23%，熔宽预测相对误差降低至5.79%，模型稳定性也明显改善。综合考虑工艺参数和等离子体特征建立的神经网络模型能够更准确预测AH36钢激光焊接焊缝形貌，为焊接工艺规划和质量预测提供参考。  
        关键词：AH36钢;激光焊接;等离子体;回归分析;神经网络   
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        发布时间：2024-06-03
      • 杨灿湘,魏连峰,郑勇,王宇,董宇,王军健,李华鑫,杨建国,张鸿羽,侯霭麟
        2024, 54(5): 39-45. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.05
        摘要：ODS钢具有优异的高温力学性能、抗辐照性能和抗热蠕变性能等，是最有潜力的下一代核反应堆包壳候选材料之一。ODS钢的焊接技术主要包括熔焊、钎焊、压力焊等，根据核燃料元件包壳结构，选择电子束焊接、旋转摩擦焊及脉冲电流辅助扩散焊三种焊接方法进行对比研究，并对ODS钢焊接接头微观形貌演化进行分析，揭示了最优焊接方法及界面形貌演化规律。结果表明，电子束焊接及旋转摩擦焊接工艺下，焊接接头的晶界处均有Y2O3析出，而采用脉冲电流辅助扩散焊无氧化物析出和团聚，对于Fe-Cr系ODS钢有突出优势。因此，脉冲电流辅助扩散焊在抑制ODS钢中纳米氧化物的析出、团聚和减少接头变形等方面具有显著优势，是一种适合ODS钢焊接的高质量焊接方法。  
        关键词：ODS钢;核燃料元件焊接;电子束焊接;旋转摩擦焊接;脉冲电流辅助扩散焊接   
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        发布时间：2024-06-03
      • 汪小钰,王轶,操齐高,孟晗琪,郑晶,苏瑾,胡建华,张志霄
        2024, 54(5): 46-51. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.06
        摘要：采用真空感应熔炼结合气雾化的方法制备了钴基Co-Cr-Ni-Si-W合金粉末，该合金粉末球具有高形度高和良好的分散性，杂质元素含量低、熔化温度范围为1 073 ℃~1 113 ℃。将合金粉末与粘结剂混合制成CoCrNiSiW膏状钎料，并在GH4169高温合金上进行钎焊试验，研究了钎料在母材上的润湿性能，对比了不同粒度合金粉末的钎焊性能。结果表明，在钎焊温度1180 ℃、保温时间10 min条件下，CoCrNiSiW合金钎料可以在GH4169合金母材表面表现出良好的润温性。使用小于325目粉末钎焊的合金接头组织更均匀、气孔缺陷相对较少，因此接头强度更高，接头的抗剪强度为127 MPa，抗拉强度为369 MPa。  
        关键词：熔炼气雾化;钴基钎料粉;钎焊;润湿性;力学性能   
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        发布时间：2024-06-03
      • 代海洋,贺建芸,付俊杰,杜立强,魏靖柠,左月,安同邦
        2024, 54(5): 52-59. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.07
        摘要：采用20 kJ/cm，25 kJ/cm，30 kJ/cm三种焊接热输入进行440 MPa级HSLA钢埋弧焊试验，使用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、维氏硬度仪以及冲击试验机等实验仪器，研究了焊接热输入对接头显微组织和力学性能的影响。结果表明，三种不同的热输入下的焊缝金属的显微组织主要由先共析铁素体、侧板条铁素体、针状铁素体以及少量残余奥氏体组成，粗晶热影响区的显微组织主要由粒状贝氏体组成。随着焊接热输入的增加，焊缝金属中针状铁素体的含量不断降低，先共析铁素体和侧板条铁素体的含量逐渐升高；粗晶热影响区中粒状贝氏体的晶粒尺寸明显增大，焊缝金属中直径大于1 μm的夹杂物占比从40.7%逐渐升高至59.9%，因此使得焊缝金属的强度和低温冲击韧性下降。当热输入为20 kJ/cm时，焊缝金属的平均硬度值最高，且低温冲击韧性达到最优；当热输入从20 kJ/cm开始增大时，焊缝冲击功从186 J下降至130 J，冲击断口中韧窝尺寸逐渐减小，深度变浅，断口形貌由韧性断裂向准解理断裂过渡，降低了裂纹扩展所需的能量，使得冲击吸收功不断减小。  
        关键词：HSLA钢;埋弧焊;热输入;针状铁素体;冲击韧性   
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        发布时间：2024-06-03

        焊接工艺

      • 阚晓阳,胡悦兵,张世欣,李可,崔云龙,邱文政
        2024, 54(5): 60-64. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.08
        摘要：针对轨道交通车辆常用4 mm厚5083铝合金板材单边角接焊接接头展开疲劳性能研究，求得其单边角接焊接接头的S-N曲线及条件疲劳极限。采用金相显微镜、扫描电镜观察接头微观组织和疲劳断口，分析了其疲劳断裂机理。研究结果表明，5083铝合金角焊缝焊接接头微观组织均匀，无微裂纹。焊缝中心硬度最低，硬度值随焊缝中心距离增大而增大，到达母材后硬度值趋于稳定；单边角接接头立板与底板间的抗拉强度仅为110 MPa，远低于母材的324.5 MPa；在加载107条件下，中值疲劳极限为7.33 MPa，仅为母材强度的2.25%，说明沿立板方向承受交变载荷时疲劳性能较差；疲劳裂纹萌生于焊缝根部，由于焊缝内部存在气孔等缺陷，导致疲劳断口存在多个裂纹源。综上，设计5083铝合金单边角接接头时，立板不应承受交变载荷。  
        关键词：5083铝合金;角接接头;疲劳性能;疲劳裂纹;交变载荷   
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        发布时间：2024-06-03
      • 罗又辉,李永慧,刘建强,孙子路
        2024, 54(5): 65-70. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.09
        摘要：随着新能源汽车行业的发展，对动力电池焊接质量提出了更高要求。为解决铝合金电池密封钉采用传统激光焊接时出现的裂纹、气孔等缺陷问题，并提高生产效率，采用自主研发的多波环形光斑光纤激光器对2 mm厚的3003铝合金盖板和0.95 mm厚的密封钉进行焊接，研究了在一定焊接速度下内外环焊接功率、离焦量等主要工艺参数对焊缝成形的影响。试验结果表明，在40 mm/s焊接速度下，光纤（内环）功率500 W，半导体（外环）功率1 700 W，离焦量1.5 mm时，焊缝熔深达0.6 mm，熔宽1.2 mm，此时焊接效果最优，焊缝各位置熔深一致性高，焊接飞溅极小且无炸点、气孔、裂纹等缺陷。通过样品焊接试验，验证了该焊接工艺的稳定性和可靠性。  
        关键词：环形光斑激光器;密封钉焊接;激光焊接;离焦量;熔深;熔宽   
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        发布时间：2024-06-03
      • 吴雪猛,刘浩,温泉,闫华伟,赵静
        2024, 54(5): 71-77. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.10
        摘要：针对1.5 mm厚2A12-T4飞机铝合金蒙皮裂纹缺陷，采用搅拌摩擦焊（FSW）工艺进行裂纹修复，对FSW接头的显微组织演变、力学性能特征及材料流动行为进行研究。结果表明：修复后接头表面成形较好，弧纹均匀清晰无明显缺陷产生，轴肩作用区边缘出现轻微飞边；接头宏观组织观察到明显的包铝层被搅拌进入基体的现象；接头横截面形貌呈梯形分布，分为母材区、热影响区、热力影响区及搅拌区；搅拌区晶粒发生动态再结晶，形成平均晶粒尺寸为2.68 μm的均匀细小等轴晶，远小于平均尺寸为16.94 μm的母材区晶粒；修复后接头抗拉强度为379.88 MPa，达到母材强度的91%；修复接头断裂位置发生在前进侧热力影响区附近，断面宏观较平整，但微观存在明显的撕裂棱及韧窝。  
        关键词：2A12铝合金;搅拌摩擦焊;裂纹修复;显微组织;力学性能;材料流动行为   
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        发布时间：2024-06-03
      • 王羽,王元伍,刘民军,刘金凤,单晖
        2024, 54(5): 78-84. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.11
        摘要：针对铝合金薄板的连接，提出了一种无针搅拌摩擦点焊-胶接混合连接工艺。基于内聚力模型，利用有限元软件ABAQUS模拟无针搅拌摩擦点焊-胶接混合接头的拉剪失效过程，研究了不同焊点排布方式及胶粘剂种类对混合接头力学性能的影响。结果表明，焊点排布方式对混合接头的拉剪载荷没有明显影响，但会影响混合接头内的裂纹扩展行为；使用柔性胶2015混合接头的拉剪峰值载荷和破坏位移均大于脆性胶AV138混合接头。该混合连接工艺为铝合金薄板提供了一种高强度、低变形的连接方案，在汽车轻量化领域具有应用前景。  
        关键词：铝合金薄板;无针搅拌摩擦点焊;胶接;混合连接工艺，拉剪力学性能   
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      • 邓清洪
        2024, 54(5): 85-91. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.12
        摘要：为探索大型宽幅翅片散热器铝合金厚板的FSW工艺，采用厚度为20.5 mm的6063-T5铝合金翅片散热器挤压型材作为试验材料，通过静龙门式二维生产型设备进行FSW。焊后利用光学显微镜、显微硬度仪和电子万能拉伸试验机对接头进行了金相分析、显微硬度分析和拉伸、弯曲力学性能测试。试验结果表明，在转速600 r/min，焊接速度140 mm/min的焊接工艺参数下，接头抗拉强度为158.0 MPa，为母材强度的87.7%；焊缝区相比母材有一定程度的硬度降低，接头存在两个明显的硬度软化区，分别是前进侧和后退侧热影响区，最低硬度值约33 HV；接头拉伸断裂方式为韧性断裂，接头弯曲到180°均不发生断裂。证明该FSW工艺可以获得表面成形良好、无宏观缺陷的焊接接头，其显微组织和力学性能测试结果满足工程应用要求。  
        关键词：6063-T5铝合金;厚板搅拌摩擦焊;焊接缺陷;力学性能   
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      • 苏立虎
        2024, 54(5): 92-97. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.13
        摘要：桥梁U肋通常采用多台焊机同时作业的方式进行生产，可选用熔化极气保焊机或埋弧焊机，焊接速度一般约为0.4 m/min。采用Tandem双丝焊接工艺进行试验，在保证焊接质量的前提下，焊接速度可提升至1.2 m/min，极大提高了生产效率。试验发现当多套双丝焊接设备同时焊接至U肋末端时，极易出现电弧磁偏吹的现象，影响了U肋末端的焊接熔深、焊缝成形，造成焊接不良。针对该问题开发了一种抑制电弧磁偏吹的控制方法，该方法主要是在脉冲电流的基值阶段增加第二脉冲电流从而提高电弧的抗干扰能力。第二脉冲的峰值电流、峰值时间和个数影响了抑制电弧偏吹的效果，根据第一脉冲基值维持时间计算出第二脉冲的个数并存储在焊机中，第二脉冲峰值电流和峰值时间根据基值反馈电压的变化量进行实时调整。同时研究了双丝焊接工艺中主机和从机何时触发输出第二脉冲，试验发现主机按照焊机中存储的参数触发输出第二脉冲，从机触发第二脉冲的时刻受主机控制，当主机处于脉冲峰值下降阶段时触发从机输出第二脉冲，焊接效果最好。  
        关键词：双丝焊接;电弧磁偏吹;U肋;脉冲电流;峰值   
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      • 陈立敏,周昀,宋世和
        2024, 54(5): 98-103. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.14
        摘要：利用JMP分析软件对燃气流量、燃比、割嘴高度、切割速度以及切割氧压力对厚板火焰切割质量的影响进行试验设计（DOE），分析各因子对质量响应的影响程度，并进行相关参数优化。选取180 mm厚的Q235B钢板，使用C3H8作为燃气进行切割试验。结果表明：对于厚板火焰切割，切割氧压力不宜过高，表面凹槽对压力敏感；预热火焰应选偏碳化焰，火焰长，温差小，对切割氧保护效果佳，表面质量高；割嘴高度不宜过高；燃气流量要适中，否则会有上熔边及上方凹陷，无法保证上缘直角边。利用此试验参数优化技术，分别用C3H8、CH4、C2H2以及新研发的“氢锋”气体分别对180 mm碳钢板进行切割试验，均得到良好的切割效果，验证了优化技巧的普适性。  
        关键词：厚板;火焰切割;影响因素;工艺参数   
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        发布时间：2024-06-03
      • 唐丽,沈林,姜友荣,周敬,周友龙,王东烨
        2024, 54(5): 104-110. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.15
        摘要：采用CO2气体保护焊对16 mm厚Q420qD钢进行部分熔透角接焊，对平焊、立焊和仰焊的焊接工艺进行优化设计，并分析了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明：在13.25~19.77 kJ/cm的焊接热输入条件下，接头焊缝和热影响区组织稳定。焊缝显微组织主要为先共析铁素体和针状铁素体，粗晶区为贝氏体、针状铁素体和珠光体的混合组织，细晶区铁素体和珠光体组织均匀分布。不同位置焊接接头的硬度变化规律为：热影响区＞焊缝＞母材。焊接接头的屈服强度（558~669 MPa）明显高于母材（464 MPa），拉伸断裂位置均发生在热影响区；焊缝和热影响区在-20 ℃的冲击功≥69 J，表现出良好的冲击韧性。  
        关键词：Q420qD钢;角接接头;焊接工艺;力学性能;微观组织   
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        发布时间：2024-06-03
      • 赵国新,张宇,王亭,康雷
        2024, 54(5): 111-116. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.16
        摘要：探讨了不同厚度铜中间层对301L不锈钢和6082-T6铝合金激光焊接接头组织和力学性能的影响。试验采用10 kW光纤激光器，机器人自动化焊接，并设定了不同的焊接功率和速度。结果表明，添加铜中间层后，在焊接速度为31 mm/s、激光功率3.1~3.5 kW时均能获得外观质量良好的焊缝；随着焊接热输入量的增加，焊缝形貌由V形向钉子形转变，而当铜中间层厚度为0.1 mm时，焊缝出现明显的缩颈；添加铜中间层后，焊缝边缘硬度降低，韧性和力学性能提高，裂纹减少；拉剪强度随焊接参数增加先升后降，当铜中间层厚度为0.05 mm、激光功率3.1 kW、焊接速度31 mm/s时，焊缝拉剪强度最高；不同厚度铜中间层的最佳焊接参数不同；铜中间层能有效改善不锈钢和铝合金激光焊缝的质量，提高接头力学性能，但需选择适宜的铜中间层厚度和焊接参数。  
        关键词：铜中间层;异种金属;激光焊接;焊缝质量   
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        发布时间：2024-06-03
      • 王鹏博,张永强,惠亚军,王泽阳,伊日贵,王晓雄,张郢
        2024, 54(5): 117-123. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.17
        摘要：为评估和对比1.2 mm厚的SCR1000和SCR1200冷轧马氏体钢的电阻点焊工艺性能，采用OBARA DB-220型点焊机进行电阻点焊试验，对比了两个钢种的焊接电流窗口、焊点破坏模式、力学性能、金相组织、疲劳性能。研究结果表明：随着钢材强度的提升，整体焊接电流窗口逐渐向左侧偏移，SCR1200达到最小焊核直径、焊接飞溅的焊接电流均小于SCR1000；SCR1200上限电流焊点剪切力比SCR1000提升了8.9%，而SCR1000的焊点韧性较好，其断口韧窝更细小和密集；相对熔核区和母材区，SCR1000、SCR1200的点焊接头的热影响区出现了明显的软化区，但SCR1200的软化区硬度略高。在相同载荷下，SCR1200的疲劳寿命高于SCR1000，点焊接头的疲劳强度随着钢板强度的增加而提高。  
        关键词：马氏体钢;电阻点焊;电流窗口;力学性能;疲劳性能   
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        发布时间：2024-06-03
      • 王亚芬,张杰,陈虹宇
        2024, 54(5): 124-129. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.18
        摘要：为获得1.5 mm厚的汽车用热镀锌双相钢HC420/780DPD+Z的电阻点焊工艺窗口，采用中频逆变式电阻点焊机对其进行点焊试验，通过电极压力等参数调整，获得由不同焊接时间、焊接电流等组成的焊接工艺窗口。并通过显微硬度测试、剪切拉伸、十字拉伸试验以及金相检测等方法，对点焊接头性能进行综合评价。研究结果表明，在焊接时间为410~430 ms时，焊接电流工艺窗口为3.4~3.6 kA，可获得无缩孔、裂纹的焊接接头；接头的平均抗剪力为14.88 kN，平均十字拉伸力为7.1 kN；熔核区的显微硬度为402~455 HV，热影响区硬度为237 HV，未见脆化现象；电极寿命大于500个焊点，均满足GWS-5A标准要求。在此工艺下，接头的力学性能优异，显微组织主要为马氏体，硬度分布规律表明熔核区硬度最高。此外，焊接接头的失效模式主要为界面断裂和纽扣型熔核断裂，其中纽扣型熔核断裂具有更高的承载能力和能量吸收能力。  
        关键词：热镀锌双相钢;电阻点焊;焊接工艺窗口;力学性能;断裂模式   
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        发布时间：2024-06-03
      • 李燕,吴观虎
        2024, 54(5): 130-134. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.19
        摘要：连续热镀铝锌生产线的窄搭接电阻缝焊过程中常出现焊轮打火问题，导致焊缝质量下降造成断带，从而引发产线停机，因此需要对电阻焊过程中焊轮打火的原因进行分析。主要针对焊接电流、焊轮与钢带之间的接触电阻、钢带与钢带之间的接触电阻等因素进行探讨。分析发现，焊轮与钢带之间的接触电阻增大是导致焊轮打火的主要原因：焊轮表面的污染物会显著增加接触电阻，导致热量过大，烧穿焊缝；钢带表面的清洁度也对接触电阻有显著影响，导致电流分布不均，产生打火。此外，根据钢带厚度选择合适的焊接电流对于控制焊接过程中的打火现象也至关重要。  
        关键词：连续热镀铝锌线;窄搭接电阻焊;焊缝质量;焊轮;火花   
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        发布时间：2024-06-03

        无损检测与质量保证

      • 王宇欣,郑岳山,高宇,袁新安,马迎兵,李伟
        2024, 54(5): 135-141. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.20
        摘要：针对CNFC-3GS新燃料运输容器载荷试验前后吊耳角焊缝的非接触式（带涂层）表面检测需求，研发了一套交流电磁场（ACFM）检测系统和工艺，设计了高灵敏度的单阵列笔式探头，并编写了梯度算法软件，以提高对微小缺陷的检测能力。通过灵敏度试块、考试试块、模拟试块试验，验证了ACFM技术在表面和近表面缺陷检测方面的有效性，通过对不同试块的检测，结果表明该ACFM系统能够有效检出表面和近表面L≥1 mm的线形缺陷和D≥1 mm的圆形缺陷，打磨可以提高其检出能力。该ACFM检测系统稳定可靠，能够实现容器吊耳焊缝表面缺陷的快速有效检出，并初步判断缺陷的位置和大小，可以为铁磁性材料及焊缝的服役安全评价提供技术支撑。  
        关键词：ACFM技术;CNFC-3GS;交流电磁场检测;焊缝检测   
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        发布时间：2024-06-03
      • 赵雪山,段珍珍,周广浩,郑月生,谷晓鹏
        2024, 54(5): 142-147. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.21
        摘要：半熔透型搭接激光焊工艺质量控制难度大，如何有效保证板层间的熔合宽度是开发和应用半熔透型搭接激光焊技术的关键。为此，开展薄板焊接接头超声导波检测方法研究，研发接头内部熔合宽度检测与评估系统，通过对超声导波信号时、频域特征分析，确定能够表现接头内部熔合状态的信号特征值，并以此建立能够有效区分不同焊接质量的评价模型，从而实现不锈钢半熔透型搭接激光焊接头内部熔宽的在线检测。研究结果表明，以超声导波时域信号上最大归一化幅值、频域上第一波峰和第二波峰的峰值为输入信息，采用BP神经网络算法进行分类预测，能够有效识别未熔合、熔合宽度不足、熔合宽度合格等连接状态，预测准确率可达94.4%。  
        关键词：激光焊接头;超声导波;无损检测;质量评价   
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        发布时间：2024-06-03
      • 白晓科,程尚华,王旭
        2024, 54(5): 148-152. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.22
        摘要：热矫正是一种调整钢结构尺寸的工艺，其中火焰矫正是最常用的方法，它通过局部加热和冷却来改变钢材的应力状态，实现矫正目的。欧洲钢结构规范EN1090-2要求进行火焰矫正工艺评定，但当前的国际和国内规范并未具体规定热矫正工艺评定的试验方法。热矫正工艺评定试验需要考虑母材性能、热源、加热控制和冷却控制等影响因素，并将这些因素分为重要因素和次要因素。提出了浅表热矫正和全厚度热矫正的试板形式和尺寸，以及热矫正过程中需要详细记录的各项变素。将拉伸、冲击、硬度试验和微观金相试验作为评定热矫正效果的检验内容。研究得出结论，建议根据钢结构的材质、厚度和工厂具体情况，拟定热矫正工艺评定方案，组织试板的热矫正工艺试验和理化试验，并编制热矫正工艺指导书。此外，培训具备相应技能水平的热矫正作业人员，以保证热矫正作业要求的有效执行。通过工艺评定和技能两方面的保证，确保热矫正后钢结构的产品质量。  
        关键词：钢结构;热矫正;火焰矫正;工艺评定   
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        发布时间：2024-06-03

        教育与培训

      • 谈毅,江丽珍,廖志青,柯世金
        2024, 54(5): 153-159. DOI: 10.7512/j.issn.1001-2303.2024.05.23
        摘要：针对新工科建设培养交叉融合人才的目标，提出了机器人焊接实训课程的设计与规划。合理规划设计教学流程，将机器人焊接工作站操作与虚拟仿真编程实训相结合，充分利用虚拟仿真软件提高实训教学效率。分析机器人焊接实训设备适配的实训交叉学科知识内容，将焊枪动作轨迹编程与机器人运动学、夹具动作与自动控制、金属材料弧焊与焊机控制等交叉技术之间相互链接，建设新工科交叉融合的机器人焊接实训课程体系。对接企业技术岗位需求，规划能力提升典型训练任务，提高学生应用交叉技术解决实际问题的应用能力，培养满足产业需求的新工科应用型人才。  
        关键词：机器人焊接;交叉技术;虚拟编程;典型任务;应用能力   
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        发布时间：2024-06-03
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