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焊接
焊接

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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    薄壁舱体构件电子束焊接变形模拟分析与优化

    张新瑞王晨雷正龙孙少波...
    1-8,15页
    查看更多>>摘要：大型、多焊缝的薄壁类航天舱体构件在电子束焊接后,存在焊后变形校正难的问题,模拟计算可以预测变形趋势并优化焊接工艺以获得最小变形量.该文对铝合金航天用舱体结构进行了焊接过程的数值模拟,采用平板结构进行了有限元模型的建立与校核,对舱体结构进行了建模,研究了焊接顺序、焊接工艺参数对焊后最大变形量的影响及构件焊后变形趋势.结果表明,构件整体弯曲变形,优先焊接 2 条纵缝会导致较大的变形量,热输入越大,构件焊后变形量越大.在达到 6mm熔深时,采用高焊接速度 35 mm/s及较小的功率 5.4 kW可以获得最小的焊接变形,为 0.35 mm.该文为薄壁大型舱体结构焊接工艺参数优化提供了依据.

    薄壁舱体焊接变形电子束焊接有限元模拟

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    高功率激光-MAG复合焊接成形稳定性

    温子缘雷振徐富家杨义成...
    9-15页
    查看更多>>摘要：采用激光-MAG(Metal active gas arc welding)复合焊接工艺,以焊缝表面成形、焊缝纵截面形貌和熔深波动程度为工艺稳定性评价依据,借助高速摄像系统和图像处理方法,对焊接过程中飞溅和等离子体两种关键过程信息进行特征识别和定量化表征,系统地研究激光功率从 5kW提高到 30 kW时,焊接过程关键特征信息与焊接过程稳定性之间的关系.结果表明,随着激光功率的增加,焊缝表面成形出现周期性"上凸-下凹"现象,焊缝内部裂纹和熔深变化特征也随之周期性变化;等离子体面积和飞溅面积均随激光功率的提高呈增加趋势,且两者波动程度和熔深波动程度均呈正相关;等离子体面积增加会导致激光传输过程中能量衰减程度的加剧,使焊缝熔深增加趋势逐渐变缓,其波动程度是影响焊接过程稳定性的关键因素之一.

    高功率激光激光-MAG复合焊接等离子体飞溅工艺稳定性

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    小口径不锈钢圆管自动TIG焊接工艺参数

    刘刚张梦金何之薛龙...
    16-20,29页
    查看更多>>摘要：壁厚大于 3mm的小口径不锈钢圆管I形坡口自熔焊接,易出现未焊透缺陷,严重影响焊接质量.针对外径ϕ32.5 mm、壁厚为 3.25 mm的 304 奥氏体不锈钢圆管I形坡口,采用自动钨极氩弧焊自熔焊接方法,通过数值模拟和焊接试验研究焊接工艺参数中焊接电流和起弧预热时间对焊缝成形的影响.由数值模拟得出焊接电流、起弧预热时间与焊缝成形参数的对应关系,初步确定圆管自熔焊接试验的焊接电流和起弧预热时间范围.然后,通过自动钨极氩弧焊自熔焊接试验,得出了焊缝成形良好时的具体焊接电流、起弧预热时间.试验结果表明,焊接速度为 100 mm/min、焊接电流为 105 A,115 A时,圆管环缝中间焊段能够实现熔透,且焊缝不会产生塌陷缺陷.焊接电流为 115 A、起弧预热时间为 4s和 5s时,起弧段焊缝背面熔宽较为稳定,能够确保焊缝可靠熔透.

    自动钨极氩弧焊自熔焊接焊缝成形焊接过程数值模拟

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    脉冲激光焊接Zr基非晶合金晶化后纳米压痕行为

    郝武民罗一鸣于晓全谢宇航...
    21-29页
    查看更多>>摘要：试验采用脉冲激光束将Zr基非晶合金与铝结合,研究焊接接头中非晶合金晶化后的纳米压痕变形行为.该文从自由体积与塑性变形能量耗散的角度详细分析了不同晶化相含量对变形行为的影响.焊接接头不同区域的微区X射线衍射研究表明,由于不同的冷却速率可形成 3 个不同的结晶度区域,焊缝由部分结晶区域(熔合区和热影响区)和非晶态区域(BMGs母材)组成,并且形成了Zr2Cu和Zr2Ni等硬质金属间化合物.该文讨论了压痕周围的锯齿状流动行为和堆积形态,验证了非晶合金中,自由体积越大的区域在纳米压痕过程中呈现出更明显的锯齿,结晶率最高的熔合区具有最高的纳米压痕硬度和约化弹性模量.在 1 600～3100 μN压痕载荷范围内,纳米压痕中的塑性变形能耗随压痕载荷的增大而增大.

    非晶合金焊缝结晶纳米压痕自由体积

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    基于响应曲面法的双丝三弧堆焊工艺参数优化

    马振闫玉东史畅吴锦华...
    30-36页
    查看更多>>摘要：为了优化双丝三弧焊堆焊工艺参数和预测堆焊稀释率和焊接电流,基于响应曲面法建立了双丝间电流(M弧电流)、主弧电压等焊接工艺参数与稀释率和焊接电流的数学模型.利用Design-Expert软件对稀释率和焊接电流响应进行方差分析、模型显著性检验及模型信噪分析,研究了堆焊工艺参数对稀释率和焊接电流的影响规律,并对堆焊工艺进行了优化设计,以及结果验证.结果表明,M弧电流对焊接电流和稀释率的影响比较显著;增加M弧电流,焊接电流减小,基材熔化量变小,稀释率越小;减小熔化母材过多的进入堆焊层,保证金属粉芯焊丝的有效成分,有利于堆焊合金材料组织和耐磨性的控制.经过优化设计获得最佳堆焊工艺参数主弧电压为 35 V,M弧电流为 260 A,送丝速度为 10 m/min,频率为 70 Hz,占空比 50%.

    双丝三弧焊堆焊稀释率响应曲面法

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    00Cr13Ni5Mo不锈钢四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺

    周鑫梁晓梅王建昌黄瑞生...
    37-43页
    查看更多>>摘要：为解决现有基于GTA热源增材制造工艺存在的熔覆效率较低、焊接效率较低的突出问题,该文提出一种四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺,并通过控制变量的试验方法研究熔覆电流、行走速度与送丝速度对单层单道沉积层成形质量的影响.结果表明,熔池面积的波动与电弧压力是四钨极热源单道沉积层出现单道沉积层不连续、咬边等缺陷的主要原因;在保证成形质量的前提下,四钨极热源最大行走速度为 400 mm/min、最大送丝速度为 12 m/min、熔覆效率为 6.24 kg/h;沉积件微观组织由回火索氏体、逆变奥氏体及碳化物组成;沉积件冲击吸收能量达到 208 J,为MAG热源的 2.5 倍.综上所述,四钨极耦合电弧双丝增材制造工艺可以在保证优良冲击性能的前提下显著解决GTA热源增材制造工艺存在的熔覆效率较低、焊接效率较低的问题.

    不锈钢四钨极耦合电弧双丝增材制造

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    SS304和Q235异种钢搅拌摩擦焊接头腐蚀有限元模拟

    王洪铎常素腾路永新刘彦明...
    44-50,62页
    查看更多>>摘要：针对异种金属焊接接头易于发生电偶腐蚀,基于腐蚀电化学原理,将动电位极化曲线参数和金相组织面积比例等作为边界条件,采用有限元分析软件COMSOL对Q235 低碳钢和 304 不锈钢(SS304)异种钢FSW接头不同区域腐蚀行为进行了预测,研究了焊接接头不同区域宏观和微观电偶腐蚀电位分布和电流密度的变化规律.结果表明,在宏观电偶腐蚀中,腐蚀深度的最大值位于SS304 后退侧(RS304)与搅拌区(SZ)的交界处,约为Q235 低碳钢母材(BMQ235)的 5 倍,各区电流密度随腐蚀时间的增长而增大;在微观电偶腐蚀中,腐蚀深度的最大值位于SS304 侧搅拌区(SZ304)与Q235 侧搅拌区(SZQ235)的交界处,约为BMQ235 的 1.2 倍,并且珠光体组织面积比例越大,耐蚀性越差.采用该有限元模型可以预测异种钢搅拌摩擦焊接头不同区域的腐蚀行为.

    304不锈钢Q235低碳钢搅拌摩擦焊接头有限元模拟

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    超级马氏体不锈钢冲击韧性的研究进展

    王国佛焦帅杰陈波韩莹...
    51-57页
    查看更多>>摘要：超级马氏体不锈钢具有优异的综合性能,在众多工业领域得到广泛的应用.然而,一些现代工程结构朝着大型化方向发展,超级马氏体不锈钢所面临的使用条件更加严苛,提高了对构件冲击韧性的要求.该文专注于论述超级马氏体不锈钢冲击韧性的研究进展,旨在为母材及焊接结构韧性的优化提供参考.首先,综述了N,Nb,Ti,Cu,V等微合金化元素对母材韧性的影响,N,Nb,Ti,V的加入会在组织中形成氮化物、碳化物等析出相而损害材料的冲击性能,添加适量的Cu元素没有形成对韧性有害的析出相,由于其促进了韧化相逆变奥氏体的形成而改善了材料的韧性;其次,从焊接方法与保护气体的选择两个角度总结了不同焊接工艺下超级马氏体不锈钢焊缝的韧性水平,现有MAG焊接工艺下水轮机转轮焊接接头的冲击韧性低于母材,制约了水电行业的进一步发展;最后,指出对微合金化技术的深入研究及焊接工艺和热处理工艺的优化是推动超级马氏体不锈钢应用的重要方向.

    超级马氏体不锈钢冲击韧性逆变奥氏体微合金化焊接工艺

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    核电站用开口销水下激光焊接工艺

    孙飞翔陈嘉杰刘治
    58-62页
    查看更多>>摘要：核电站换料大修期间需要对上堆芯板内的控制棒导向筒开口销进行检查,如发现损坏无法正常使用,就要对开口销进行水下更换,为了确保开口销在上堆芯板内不会受力旋转,开口销安装后需水下焊接一个锁紧销.文中针对某核电站上堆芯板内控制棒导向筒开口销构件的水下激光焊接难题,设计了应用于水下狭窄空间的激光焊接系统,并采用数值模拟和试验研究相结合的方法,在 2m水深下,进行了水下激光焊接工艺研究.结果表明,开口销水下激光焊缝无气孔、裂纹等缺陷,焊缝可承受最大拉伸力为 10 445 N,最大扭矩为 120 N·m.采用设计的水下激光焊接系统可以实现开口销构件的水下激光焊接,接头性能满足实际服役要求.

    水下焊接激光焊微观组织力学性能

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    不等厚6016-T4P三层板电阻点焊工艺窗口调控技术

    刘庆永毛晓东宋小雨徐志强...
    63-68页
    查看更多>>摘要：通过电阻点焊工艺性试验,分析 2.5 mm,3.2 mm,2.0 mm 3 种厚度 6016-T4P板材搭接焊点熔核形成过程,并采用主机厂常用的 2 种不同形状电极帽(ϕ16R20,ϕ20R100)分别进行工艺性测试,建立对应电阻点焊焊接工艺窗口,同时分析了电极压力和电极帽形状对于焊接工艺窗口偏移的影响.结果表明,采用ϕ16R20 电极帽时,电极压力的变化(3.5～5.5 kN)可使焊点可用最小焊接电流变化 3kA的幅度;采用ϕ20R100 电极帽时,电极压力的变化(3.5～5.5 kN)可使焊点可用最小焊接电流变化 1kA的幅度;在相同焊接工艺参数(电极压力 4.5 kN、焊接时间 200 ms、保持时间 150 ms)条件下,电极帽形状(ϕ16R20,ϕ20R100)的变化可使焊点可用最小焊接电流变化 5kA的幅度.通过该文的研究成果,可显著改善铝合金生产厂在材料推广应用中遇到的电阻点焊工艺窗口不吻合的情况,方便材料切换,利于铝合金在主机厂的推广应用.

    6016-T4P电阻点焊电极帽工艺窗口调控

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