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焊接
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朱琦

月刊

1001-1382

hjbjb@126.com

0451-86325919；86353779

150028

哈尔滨市松北区创新路2077号

焊接/Journal Welding & Joining北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是融学术、技术、商业信息于一体，面向焊接及其相关领域的技术人员、大专院校师生、经营管理人员、技术领导干部。
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    钛/铝异种金属扩散连接及其界面调控的研究进展

    麻相龙曹睿闫英杰
    1-12页
    查看更多>>摘要：钛/铝复合构件具有轻量化、高强度、耐腐蚀等优势,使其广泛应用于新能源汽车、航空航天等领域.但是钛/铝之间的物理性能差异较大,且冶金反应容易生成如TiAl3,TiAl等脆性的金属间化合物,导致钛/铝异种金属接头性能下降.为了解决上述问题,基于扩散连接技术在异种金属连接方面变形小、无污染、冶金结合致密等优势,文中详细讨论了扩散连接技术在钛/铝异种金属连接上的应用,以及连接温度、保温时间、压力等焊接工艺参数、焊后热处理工艺、中间层对接头的影响.重点总结了工艺调控和添加中间层调控钛/铝接头的组织和性能.结果表明,工艺调控和添加中间层调控相结合可以最大限度的调控脆性金属间化合物的类型和降低金属间化合物的厚度.在此基础上,讨论了钛/铝异种金属扩散连接的发展趋势.

    扩散连接Ti/Al异种接头焊接工艺参数中间层

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    窄间隙激光焊研究现状及未来展望

    武震东黄瑞生韩鹏薄邹吉鹏...
    13-25,32页
    查看更多>>摘要：窄间隙激光焊是一种先进的焊接技术,具有焊接厚度大、焊接柔性强、焊后变形小等优点,在厚板结构中得到了广泛的研究.文中全面回顾窄间隙激光焊的历史发展并简要概述窄间隙激光焊的工艺流程.然后深入阐述影响焊接质量的因素并讨论窄间隙激光焊的常见焊接工艺缺陷.此外,总结了优化焊接质量控制策略,可分为光束调制、外部物理场和其他手段.激光摆动被广泛应用于窄间隙激光焊中,电磁及超声辅助也会提升焊缝质量,热丝焊可以提高焊接效率.此外,文中还探讨计算机辅助在窄间隙激光焊中的应用.最后对窄间隙激光焊的未来发展进行了展望.

    窄间隙激光焊焊接工艺焊接缺陷质量调控计算机辅助

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    钛合金随焊超声辅助TIG焊接接头组织及疲劳性能

    郭玉鹏陈芙蓉邓海龙陈雨...
    26-32页
    查看更多>>摘要：基于TC4钛合金超声辅助TIG(U-TIG)与常规TIG焊接试验,采用金相显微镜、电子背散射衍射等测试技术分析了焊接接头的显微组织和织构,对焊接接头进行了显微硬度测试.之后,利用高频疲劳试验机,对 2 种试样开展应力比为-1 下轴向加载疲劳测试.结果表明,常规TIG焊接接头初生β晶粒以联生结晶的方式跨越焊层生长,容易形成粗大弯曲的柱状晶,且α′相具有明显生长取向;而在U-TIG焊接工艺下,初生β柱状晶发生破碎,联生结晶趋势被遏制,针状α′马氏体尺寸得到细化,焊缝平均晶粒尺寸减小,晶粒尺寸梯度分布降低且平均显微硬度得到提升;施加超声后,晶粒沿散热方向生长得到遏制,其中α′马氏体在<0001>面取向强度显著降低;此外,应力比为-1 下的疲劳极限由 360 Mpa增加至 387 Mpa,接头疲劳强度提升约 7.5%.

    钛合金超声辅助焊接晶粒细化织构超高周疲劳

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    3种典型航空齿轮钢电子束焊接头微观组织与力学性能

    余槐袁鸿张国栋王金雪...
    33-39,46页
    查看更多>>摘要：齿轮轴的高质量焊接是影响直升机功重比和服役性能的关键,论文探讨了电子束焊接过程对中国三代典型的齿轮钢材料(9310,16Cr3NiWMoVNbE和CSS-42L)的微观组织与力学性能的影响.结果表明,3 种齿轮钢基体组织均为细小针状马氏体,而电子束焊缝则显著粗化,尤其 9310 焊缝晶粒长大明显,CSS-42L热影响区在电子束热作用下变化显著,从焊缝边界到母材可分为 4 种不同形貌的组织,呈现出极端不均匀的现象.9310 和 16Cr3NiWMoVNbE焊缝显微硬度明显高于基体,而CSS-42L焊缝显微硬度则显著低于基体;3 种焊接接头显微硬度最低值均出现在热影响区,表明热影响区是整个结构最薄弱区域,力学性能测试结果也充分表明了这一结论.3 种齿轮钢电子束焊接头拉伸断裂全部发生在热影响区,强度较基体稍有下降;断裂之前发生了明显的颈缩现象,塑性下降不显著.CSS-42L性能显著优于 9310 和 16Cr3NiWMoVNbE,CSS-42L电子束焊接头强度也高出 9310 焊接接头强度 50%,塑性更加显著,高出超过 20%.研究结果为直升机传动系统制造提供科学依据.

    齿轮钢电子束焊力学性能微观组织断裂位置

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    基于等腰梯形截面的多层单道有限元几何建模及合理性分析

    刘博文周祥曼秦敬平周伟...
    40-46页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于等腰梯形截面的WAAM多层单道有限元热力耦合仿真建模方法.首先,基于单层单道的等腰梯形函数模型,建立多层单道梯形函数模型.然后,通过对比多层单道的梯形函数模型和抛物线函数模型的几何偏差和散热性能指标,验证了多层单道梯形函数模型的合理性,并对多层单道沉积过程进行热力耦合仿真分析和对应的试验验证.仿真与试验结果表明,多层单道梯形函数模型的模拟结果与抛物线函数模型及试验结果均吻合较好,计算效率也得到一定的提高.

    电弧增材制造有限元建模梯形模型残余应力

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    高锰钢X120Mn12碳化物析出规律

    张永林刘宁刘湘杨海锋...
    47-51页
    查看更多>>摘要：采用GLEEBLE 1500热模拟试验机模拟焊接热循环,并通过光学显微镜和扫描电镜观察热模拟试样的显微组织,研究了X120Mn12 在焊接热循环作用下碳化物的析出规律.结果表明,当t8/5 为 6s时,在晶界析出条状、不连续的碳化物;当t8/5 在15～30 s时,析出的碳化物有长大趋势;当t8/5 达到 50～70 s时,碳化物在三角晶界处明显增多,尺寸较大,且连续分布;因此,建议弧焊过程中应采用较小的焊接热输入,保证t8/5 在 30s以内,以防焊接热影响区产生沿三角晶界析出的尺寸较大且连续的碳化物而降低焊接热影响区韧性.

    高锰钢X120Mn12碳化物析出规律

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    铝合金列车车身焊缝表面激光清洗-质量检测一体化方法

    张风东张贺邹刚张成国...
    52-58页
    查看更多>>摘要：视觉检测是实现焊缝表面质量检测的有效手段.然而,铝合金轨道列车车身电弧焊接产生的黑灰使视觉传感器采集到的数据存在大量缺失,影响了焊缝表面质量检测的精度.为此,该文提出一种铝合金车身焊缝表面激光清洗-质量检测一体化方法,设计了"清洗-焊接-检测"一体化装置.首先采用激光清洗技术去除电弧焊接产生的黑灰,降低了数据缺失率;随后基于线结构光传感器采集焊缝表面轮廓信息,采用三次样条插值和随机抽样一致性算法建立焊缝表面动态理想轮廓模型;通过特征点提取、比较动态理想轮廓与实际轮廓差异实现了焊缝特征尺寸的测量与表面缺陷检测.结果表明,激光清洗后采集数据的缺失率相比清洗前降低了 93.43%;提出的激光清洗-质量检测一体化方法实现了焊缝特征尺寸测量与表面缺陷检测.焊缝特征尺寸检测精度达 0.1 mm,气孔、焊瘤、未熔合缺陷的长度检测精度达 0.2 mm.

    焊缝表面质量检测视觉检测激光清洗动态理想轮廓模型

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    工业生产中Zr702锆卷MIG焊接工艺

    赵雅李世霞冶维财张鹏...
    59-63页
    查看更多>>摘要：应用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等技术对不同焊接工艺条件下的Zr702 卷MIG焊接接头的组织及性能进行了研究和分析.结果表明,工业纯锆Zr702 在MIG焊接过程中高温下的焊缝熔池和热影响区容易受到空气污染,吸收空气中大量的氧气,氧原子以间隙原子形式固溶在锆基体中,造成晶格畸变,内应力变大,恶化焊接接头性能;采用尾部拖罩保护,可以有效保护焊缝免受空气污染,得到力学性能良好的焊接接头;被空气污染的焊缝颜色为灰黑色,而惰性气体保护良好的焊缝颜色为银白色;在工业纯锆Zr702 焊接过程中,热影响区会产生马氏体相变,小电弧电压、快焊接速度可以得到晶粒尺寸较小的板条马氏体;在工业纯锆Zr702 焊接时,采用尾部拖罩保护、在保证焊缝成形的基础上采用小电弧电压、快焊接速度可以得到力学性能良好的焊接接头.

    工业纯锆熔化极惰性气体保护焊尾部拖罩显微硬度

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    5A06铝合金无支撑悬空TIG自动焊工艺

    刘旭升赵刚王可新郝云飞...
    64-70页
    查看更多>>摘要：基于悬空TIG自动焊接工艺工程化应用的实际工况背景,采用X光无损检测、金相观察技术分析了焊缝表面成形、焊缝内部及焊漏的质量情况;采用力学试验、扫描电镜测试技术分析了铣除焊漏与未铣除焊漏的常温、低温力学性能和断口形貌;基于试验研究的基础,开展了无支撑悬空TIG工程化应用的验证工作.结果表明,悬空TIG焊漏成形饱满,焊缝内部及焊漏均无焊接缺陷;未铣除焊漏的力学性能比铣除焊漏的焊缝较高,焊漏的存在一定程度上增强了焊缝的力学性能;在常温测试条件下,未铣除焊漏的接头断裂位置位于靠近焊缝的母材区,铣除焊漏的接头断裂位置位于熔合线;在低温测试条件下,2 种状态的接头断裂位置位于熔合线,所有焊缝的断口形貌呈现韧性断裂特征;无支撑悬空TIG工程试件的本体取样性能测试结果同试验研究结果一致,工程化应用取得初步进展.

    无支撑悬空焊自动焊焊漏力学性能

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    不同焊接方法对超高强装甲钢焊接接头力学性能与组织的影响

    刘家奇薛正荣陈书强龙海滨...
    71-75,80页
    查看更多>>摘要：装甲钢MAG工艺常采用奥氏体、铁素体不锈钢焊丝,使得焊接接头抗拉强度和硬度会大幅度降低,同时造成热影响区的局部软化,降低了装甲车辆的防护性能.为了满足超高强装甲钢焊接接头强度和硬度防护要求,该文对超高强装甲钢激光焊接工艺进行了研究,分别为MAG、激光自熔焊、激光填丝焊、激光‒电弧复合焊 4 种焊接方法,研究接头拉伸、弯曲、硬度等性能指标及接头组织.结果表明,激光焊接头的焊缝组织为粗大的板条马氏体,MAG焊缝组织为铁素体和粒状贝氏体;对于激光焊和MAG,淬火粗晶区均为粗针状马氏体,淬火细晶区为细小的针状马氏体,不完全淬火区为马氏体与铁素体的混合组织.激光焊接头的抗拉强度和硬度远高于MAG,激光焊接头的抗拉强度可达到母材的 90%以上,硬度约为母材的 82%,大大提高了防护型车辆的防护性能.然而,激光焊接头的抗弯强度要低于MAG,无论面弯还是背弯,激光焊弯曲试样通常在弯曲角度10°～30°之间即发生断裂,大大低于MAG弯曲角度 90°(不断裂),从而限制了其使用场景.

    激光焊超高强装甲钢力学性能组织

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