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焊接学报
焊接学报

王亚

月刊

0253-360X

hjxbjb@126.com

0451-86323218

150028

哈尔滨市和兴路111号

焊接学报/Journal Transactions of the China Welding InstitutionCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊主要刊登焊接各专业学科理论研究的专题论文和反映焊接新材料、新工艺方法的专题论文。它代表了中国焊接学术水平具有一定的权威性，在国内外拥有广大的读者，在国际上享有一定的声誉。被美国《工程索引（Ei）》、《科学引文索引（SCI）》收录，是中国科技论文统计源期刊。
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    Inconel-52M焊丝高频脉冲TIG电弧及熔池流动行为研究

    旷小聪齐铂金杨建平鲁应焱...
    1-9页
    查看更多>>摘要：基于高速摄像机和图像处理技术,分析了脉冲频率(0～60 kHz)对焊接电弧和Inconel-52M镍合金焊丝熔池流动行为的影响及其作用规律.结果表明,在常规低频脉冲电流上复合高频脉冲电流会使电弧形态显著收缩,随着高频脉冲频率的增加,电弧弧根尺寸逐渐减小.与常规低频脉冲焊相比,高频脉冲电弧的整体面积减小,核心区面积及其占比增加,电弧能量集中度和温度(能量)得到提高.在高频脉电流的作用下,电弧轴向压强和径向电磁力增大,最大可分别提高 18.0%和 8.1%.电弧轴向电磁压强增大导致熔池流动性增强,使焊缝液态金属流动更充分,从而易形成大焊缝宽度和低润湿角的焊缝形貌.

    高频脉冲电流电弧电磁力熔池流动

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    基于变可信度近似模型的BGA焊点可靠性预测与优化方法

    于敬丹王儒吴文志胡子翔...
    10-16页
    查看更多>>摘要：焊点可靠性预测研究多采用有限元仿真与单一精度近似模型相结合的模式,存在仿真时间长、效率低、准确性差等问题,为此,提出了一种基于变可信度近似模型的球栅阵列(ball grid array,BGA)焊点可靠性预测与优化方法.首先,对不同网格细化方案进行收敛性验证,分别设计高/低精度样本点进行有限元仿真;其次,基于Co-Kriging模型融合高/低精度仿真数据进行焊点可靠性预测;最后,将预测结果与单一精度近似模型进行对比分析,并采用遗传算法优化模型获得对应结构参数.结果表明,在更少的仿真成本下,变可信度模型的预测效果更好,在同等预测精度下,变可信度模型高精度样本点数量仅为单一精度模型的 1/4,相比高精度神经网络预测模型,在寻优过程中收敛更快.

    焊点可靠性寿命预测变可信度近似模型遗传算法

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    HSn70-1锡黄铜冷源辅助搅拌摩擦焊搅拌区的强化机制和应变硬化行为

    许楠张柏硕齐天祥刘朝阳...
    17-22页
    查看更多>>摘要：采用冷源辅助搅拌摩擦焊对 2 mm厚的HSn70-1锡黄铜进行对接焊接,并获得了无缺陷的焊接接头.利用光学显微镜、电子背散射衍射、透射电子显微镜和拉伸试验,分析搅拌区的微观组织及其对强化机制和应变硬化行为的影响.结果表明,干冰乙醇混合物的快速冷却作用不仅消除了热影响区,还抑制了搅拌区的位错回复和晶粒长大.搅拌区呈现具有较高位错密度的超细晶结构,搅拌区的抗拉强度为 486 MPa,比母材提高了 53.8%,断后伸长率也达到了 30%,搅拌区屈服强度较母材提高了 47.1%,其强化机制主要为固溶强化和晶界强化,但搅拌区的应变硬化行为主要受晶粒尺寸和位错密度的影响.由拉伸过程中产生的纳米尺度变形孪晶可协调塑性变形,并有效缓解应力集中,使搅拌区强度提高的同时仍具有良好的延展性.

    锡黄铜搅拌摩擦焊微观组织强化机制应变硬化行为

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    根部加强的镁合金搅拌摩擦焊分析

    任大鑫丛凌翔韩荣豪宋刚...
    23-30页
    查看更多>>摘要：常规搅拌摩擦焊中,不同厚度的材料所适配的最佳搅拌针长度也不相同,搅拌针过长或过短都会对焊接效果产生不利影响.为了解决这一局限性,提出了一种在焊缝背面添加适当厚度同种材料垫板的新型焊接工艺,在该工艺中,搅拌针长度大于被焊板材厚度,将垫板与母材焊接在一起,一方面,降低了对搅拌针长度的要求;另一方面,可消除焊缝减薄产生的不利影响.结果表明,采用该方法分析 1.5 mm厚AZ31B镁合金的对接焊,接头抗拉强度最大可达母材的 91.19%,此外,分析了焊缝横截面微观组织和显微硬度分布,通过所建立的卷积神经网络模型,对接头抗拉强度随参数变化的分布情况进行了预测,获取了最佳工艺参数.

    搅拌摩擦焊AZ31B镁合金垫板神经网络

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    基于粒子群算法确定热源参数的EH40/316L高功率激光焊接温度场模拟

    徐加俊黄禹王璐荣佑民...
    31-39页
    查看更多>>摘要：焊接瞬态温度场对焊接残余应力与变形模拟结果具有重要的影响,为提高EH40/316L高功率激光焊接的温度场模拟精度,开发了用于热源模型经验参数优化的智能计算方法.该方法利用MATLAB软件随机生成热源模型的经验参数,调用ANSYS软件执行焊接温度场模拟的APDL命令,并在计算完成后返回结果数据,然后通过借助粒子群算法的群体智能和进化智能的优点,根据预测结果生成新的热源经验参数,进行迭代计算,直至预测结果为最优结果;同时,为提高收敛速度,将有限元几何模型简化为原模型的 1/5.基于该方法,开展了 10个热源模型经验参数优化案例的计算,并根据优化结果分析了热源模型的参数敏感性.结果表明,该方法实现了温度场的准确预测,其中 10 个优化案例的平均计算时间为 30.3 h,最大、最小和平均预测误差分别为 2.84%,2.06%和 2.16%;同时,由预测误差和热源经验参数的响应曲面可知,两者之间具有复杂的非线性关系,其数学函数为多谷函数.

    高功率激光焊接异种钢焊接温度场模拟热源参数优化粒子群算法

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    WC含量对WC增强镍基复合涂层界面组织的影响

    王星星田家豪武胜金康克家...
    40-46页
    查看更多>>摘要：WC(碳化钨)增强镍基复合涂层具有高耐磨、耐腐蚀、高硬度特点,在盾构部件、旋耕刀具、石油钻探等领域广泛应用.为提高水力机械过流部件服役寿命,以WC颗粒和镍基粉状钎料为涂层材料,采用真空炉中热辐射钎涂方法在奥氏体不锈钢表面成功制备WC增强镍基复合钎涂层,借助扫描电镜、X射线衍射仪等对钎涂层显微组织和界面行为进行系统分析.结果表明,硬质相WC与镍基钎料界面结合存在机械咬合与冶金结合双重作用;钎涂层与钢基体之间存在一定程度的成分扩散,其较狭窄扩散区宽度约 100 μm;当WC含量低于 25%时,复合钎涂层对不锈钢基体润湿性较好,可制备出最低孔隙率1.08%的复合钎涂层.

    钎焊复合涂层WC增强镍基钎料界面组织润湿性

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    Ti43.76Zr12.50Cu37.49-xNi6.25Cox非晶钎料真空钎焊TC4钛合金/316L不锈钢

    韩文倩董红刚马月婷李鹏...
    47-57页
    查看更多>>摘要：根据双团簇模型设计并制备了Ti-Zr-Cu-Ni-Co系非晶钎料,用于真空钎焊TC4钛合金和 316L不锈钢,分析了钎料中Co元素含量对钎焊接头界面微观组织形貌、力学性能及断裂行为的影响规律.结果表明,钎焊接头可划分为TC4/扩散区(Ⅰ区)/钎缝中心区(Ⅱ区)/界面区(Ⅲ区)/316L,界面典型微观组织结构为TC4/β-Ti + Ti2Cu/(Ti,Zr)2(Cu,Ni)+ Ti2Cu + Ti2(Cu,Ni)+ TiFe/(Fe,Cr)2Ti + α-(Fe,Cr)+ τ + γ-(Fe,Ni)+ σ/316L,随着Co元素含量的增加,接头剪切强度先升高后降低再升高,当Co元素含量为 1.56%时达到最大 310 MPa,不添加Co元素时,接头断裂于钎缝中心区(Ⅱ区);当Co元素含量为 1.56%～6.24%时,接头断裂于靠近 316L母材的界面区(Ⅲ区)附近,断裂模式为典型的解理断裂.

    真空钎焊非晶钎料钛合金/不锈钢异种金属微观组织剪切强度

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    窄间隙P-GMAW仰焊位置熔滴过渡影响因素及控制方法

    刘文吉肖宇杨嘉昇朱鹏飞...
    58-63页
    查看更多>>摘要：管道窄间隙全位置焊接过程中,在接近仰焊位置容易出现焊接缺陷,制约了管道施工的质量和效率.文中针对管道自动焊仰焊位置成形差、可靠性低的问题,分析P-GMAW过程送丝速度、弧长修正、导电嘴到熔池距离等因素对熔滴过渡的影响规律.结果表明,增加弧长修正系数可以增大电弧对侧壁的热输入,能够缓解侧壁熔合不良的问题,但会使熔滴过渡路径难以控制.因此当焊枪运动到仰焊位置时,提高送丝速度有利于获得更小的熔滴、更高的过渡频率;降低导电嘴到熔池距离,可以增加电磁力、减小熔滴尺寸,从而更有利于仰焊位置熔滴向熔池的过渡,研究结果对于管道窄间隙焊接的工艺设计具有一定的指导意义.

    熔滴过渡摆动电弧熔化极气体保护焊窄间隙焊接

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    TP347H不锈钢焊接接头敏化特性分析

    李乘安冯道臣章霖郑文健...
    64-72页
    查看更多>>摘要：为明确TP347H不锈钢焊接接头敏化特性,对焊接接头进行不同条件的敏化处理.结果表明,焊接接头热影响区敏化倾向严重,敏化过程中由于Nb原子在晶界上的结合能高于Cr原子,会先形成了粗大的初级铌碳化合物,后形成细小的二次铌碳化合物.在 700℃下保温时,焊接接头热影响区的敏化度呈现先提高后降低的趋势,当温度达到 800℃及以上时,热处理不再提高接头热影响区的敏化度.与实际生产线上服役 21 000 h的F347H接头热影响区敏化特性对比,证实TP347H焊接接头 650℃保温 100 h即可达到敏化极限,其原因是Nb元素含量为C元素的数倍,大部分C元素与Nb元素结合形成NbC,而晶粒中扩散的C元素已与Cr元素充分结合,造成的敏化程度达到平衡状态.

    TP347H不锈钢敏化焊接接头热处理耐蚀性

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    覆材厚度对不锈钢复合板焊接接头应力应变影响的数值模拟分析

    冯玉兰吴志生孙智宇
    73-82页
    查看更多>>摘要：采用钨极气体保护焊(gas tungsten arc welding,GTAW)制备了基材厚度为 13 mm,覆材厚度分别为 0.3,1.0,2.0 mm的 304/Q355复合板焊接接头.采用数值模拟法,分析了覆材厚度对 304/Q355复合板焊接接头应力应变的影响,揭示了不同覆材厚度的不锈钢复合板焊接过程中残余应力及应变的演变特征.结果表明,随着覆材厚度的增加,304/Q355复合板焊接接头截面区最大残余应力逐渐减小,残余应力区宽度逐渐增大,在基层焊缝向过渡层焊缝焊接过程中,应力集中区逐渐向过渡层焊缝区收缩,最高应力集中区均位于过渡层焊缝区,最大应力接近材料屈服强度.焊后变形量随覆材厚度的增加而增大,覆材厚度 2.0 mm的复合板变形量比覆材厚度 0.3 mm的复合板变形量大约2 mm,变形最大的方向为焊缝厚度方向.

    覆材厚度复合板应力应变数值模拟

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