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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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    等离子电弧双丝增材制造Ti-48Al合金组织特征

    王林华学明沈忱张跃龙...
    1-6页
    查看更多>>摘要：采用等离子电弧双丝增材制造技术成功制备了Ti-48Al合金(at.%),并对其沉积态和热处理后的组织特征进行了系统地研究.结果表明,沉积态Ti-48Al合金主要由α2 相和γ相组成,沿着沉积方向,沉积态组织呈现由树枝晶区和片层晶团区交替分布的不均匀性特征,并且在树枝晶区存在严重的枝晶间Al元素偏析现象.在1340℃/10 h/炉冷热处理后,不均匀的沉积态组织转变为晶粒尺寸细小的双态组织,Ti-48Al合金的微观组织的不均匀性获得明显改善,并且α2 相含量显著增加,组织的择优取向减弱.

    电弧增材制造TiAl合金微观组织热处理

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    核电厂定位销局部干法水下TIG焊接工艺

    孙清洁张清华赵永庆郭佳威...
    7-12页
    查看更多>>摘要：以核电厂定位销水下焊接为研究对象,研制双层气体保护的局部干法水下TIG旋转焊枪,运动轨迹通过直流电机带动钨极绕固定直径转动实现.对核级材料Z2CN19-10控氮奥氏体不锈钢进行焊接,研究局部干法水下TIG焊接焊缝成形,优化工艺参数,结合热循环曲线及电弧形态,分析焊接接头显微组织及力学性能.结果表明,当焊枪的内层和外层保护气均通氩气时,焊缝成形良好,电弧形态稳定;增大焊接电流或减小焊接速度均使焊缝熔深增大,熔宽增大;对比水下焊接接头和陆上焊接接头发现,水的快速冷却作用会促使熔合线附近的铁素体的形态由树枝状转变为板条状,奥氏体含量减少,焊缝中心晶粒细化;水下焊接接头的显微硬度和力学性能略高于陆上焊接接头.

    水下局部干法焊接TIG焊接控氮奥氏体不锈钢焊缝成形组织性能

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    基于相关性分析和SSA-BP神经网络的铝合金电阻点焊质量预测

    董建伟胡建明罗震
    13-18,32页
    查看更多>>摘要：基于电阻点焊过程中工艺信号特征,在不同间距、不同间隙和不同间距与间隙 3种条件下,引入相关性分析方法分析工艺信号与熔核直径之间的相关性,并建立基于麻雀搜索算法-BP神经网络(sparrow search algorithm-back propagation neural network,SSA-BP)的电阻点焊质量预测模型,将功率、焊接电流、焊接电压和动态电阻作为预测模型输入特征.结果表明,经麻雀搜索算法优化后的BP神经网络在测试集上的决定系数R2、均方误差(mean-square error,MSE)、均方根误差(root mean square error,RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为0.95,1.55,1.24和 0.90,均优于BP模型.获得了功率、焊接电流、焊接电压和动态电阻与熔核直径的映射关系,可为焊接的工艺参数设计提供依据.

    电阻点焊熔核直径麻雀搜索算法BP神经网络相关性分析

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    2219铝合金CMT电弧增材熔滴过渡行为

    倪允强杨健楠方学伟张长春...
    19-32页
    查看更多>>摘要：在冷金属过渡(cold metal transfer,CMT)电弧增材制造过程中,熔池的流动行为极易受到电弧和熔滴的影响,从而严重影响堆积层的稳定性和成形件质量.该文利用高速摄影结果及电信号参数波形图,引入热输入量计算公式,从特征电信号、熔滴过渡特征量、热输入量等方面定量分析了CMT + P模式下送丝速度及脉冲修正系数对熔滴过渡过程及单道成形形貌的影响,同时分析了脉冲变极性冷金属过渡(Advanced CMT,CMT + PA)模式下送丝速度及控制面板上的EP/EN修正系数ƞ对熔滴过渡过程及单道成形形貌的影响,为后续工艺优化提供参考和指导.

    铝合金电弧增材熔滴过渡电弧特性成形形貌

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    保温时间对钛合金板翅式换热器真空钎焊过程温度场及残余应力的影响

    李悦王建峰马龙飞杜春辉...
    33-40页
    查看更多>>摘要：钛合金板翅式换热器成品率较低、残余应力较大,该文针对钛合金板翅结构真空钎焊过程开展热-固耦合建模与仿真研究,阐述了钎焊过程温度均匀性及残余应力分布特征,探明保温时间对钛合金板翅式换热器真空钎焊过程温度场及残余应力的影响机理.结果表明,板翅结构两侧温度较高,中部温度较低,延长保温时间可有效改善板翅结构的温度均匀性.残余应力均主要集中于翅片上表面与隔板背侧中部,在钎缝及夹持点处存在明显的应力集中现象,保温时间越长翅片钎缝的残余应力越小.模拟得到钛合金板翅式换热器真空钎焊中残余应力与试验结果相吻合,相对误差为5.3%,验证了该模型的准确性.

    板翅式换热器钛合金真空钎焊热-固耦合仿真

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    自适应分流交替电弧WAAM电弧行为与熔滴过渡

    胡青松闫朝阳章朋田陈树君...
    41-46页
    查看更多>>摘要：传统电弧由于热输入高、熔覆率低,无法直接应用于电弧熔丝增材制造(wire and arc additive manufacturing,WAAM)技术.该文提出极性变换自适应分流交替电弧WAAM工艺方法,在钨电极,工件和丝材间形成交替电弧.根据EN/EP电流转换时自适应分流并主动诱导交替电弧形成.该新型热源能满足以丝材阳极-钨电极阴极的EN电弧熔化丝材;以钨电极阳极-工件阴极的EP电弧清理工件,并通过适当的调节实现电弧热质力传输的受控解耦.验证了该新型热源的适用性,并对比分析了焊接速度和丝材高度下对电弧行为及熔滴过渡的影响.结果表明,当焊接速度为 5.7 mm/s和丝材高度为 8 mm时,沉积层形貌较好且熔滴过渡规律;与传统变极性等离子电弧(variable polarity plasma arc,VPPA)熔丝增材制造技术相比,其自适应分流交替电弧显著提高了丝材的沉积效率且降低了母材热输入,较好的兼顾了增材质量与增材效率.

    电弧熔丝增材制造交替电弧熔滴过渡电弧行为焊缝成形

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    微量元素对超大线能量EH36船板热影响区粗晶区组织和性能的影响

    韩美张熹马青军魏玉顺...
    47-53页
    查看更多>>摘要：通过焊接热模拟研究了在超大线能量下焊接时Al元素、Mg元素和Ti元素含量对EH36高强船板钢热影响区粗晶区组织、性能的影响规律,采用Thermo-Calc热力学计算与SEM,EDS测试相结合的方法揭示了Al元素、Mg元素和Ti元素含量与母材中氧化物类型、尺寸、数量及粗晶区相变的关系.结果表明,Al2O3 无法诱导针状铁素体相变,当Al元素质量分数低于 0.005%时,钢中可形成Mg元素、Ti元素或其复合氧化物,可促进粗晶区针状铁素体相变.Mg元素和Ti元素联合添加时,当Mg元素质量分数由 0.0042%降低为 0.0013%,氧化物类型由MgO转变为Mg2TiO4,经统计 20个视场内的氧化物数量由 408个提高到 503个,平均直径由 1.37 μm减小到1.10 μm,显著提高了非均匀形核的比表面积,抑制了晶界铁素体的形成,使t8/5 = 300 s时粗晶区热模拟试样-20℃冲击吸收能量由43 J提升到127 J.

    微量元素船板超大线能量热影响区粗晶区

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    Tri-Arc双丝焊"Γ"形电弧及其促进方法

    钟蒲李亮玉任国春王天琪...
    54-60页
    查看更多>>摘要：Tri-Arc双丝三电弧焊通过中间第 3弧的M弧重新分配焊接热输入,实现高熔覆率低热输入焊接.M弧与主电弧耦合,在整个动态周期表现为"Γ"形和"μ"形及其镜像形态.该文研究"Γ"形电弧的形成机理和热输入调控机制,结果表明,"Γ"形态由"μ"形态转变而来,熔滴振荡引起焊丝末端间距的变化,从而促进耦合电弧"Γ"形态的形成,此时M弧不作用于母材,比"μ"形电弧焊接热输入更低.为提高Tri-Arc双丝焊接低热输入效果,在维持导电嘴末端到工件距离不变的前提下,提高焊枪枪体抬升距离从而改变焊丝末端间距.当导电嘴长度由 30 mm增加至35 mm时,随着焊枪抬升,"Γ"形电弧作用时间逐渐增加,能更好地促进电弧热分配,降低Tri-Arc双丝焊接热输入,从而降低熔池最高温度,获得更小宽高比和更小熔深的焊缝.

    双丝三弧焊电弧耦合电弧形态电弧热分配焊接热输入

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    基于变分立体匹配算法的GMAW熔池形貌三维重建

    梁志敏高旭任政武子琴...
    61-66页
    查看更多>>摘要：为实现完整熔池表面形貌三维传感,构建了双棱镜单摄像机立体视觉传感系统.针对熔池图像纹理缺乏造成的立体匹配困难的问题,引入了全局优化的变分立体匹配算法,通过建立包含灰度差异数据项和空间连续性约束项的能量函数的可行性泛函,经过迭代求解获得具有丰富细节的熔池表面稠密视差图.对自制非标准凹面形状进行立体匹配和三维重建,结果表明,宽度误差小于 3.16%,深度误差小于 4.82%.基于该算法实现了熔化极气体保护焊(gas metal arc welding,GMAW)的堆焊及V形坡口对焊条件下,不同熔透状态熔池稠密视差图计算和表面形貌的三维重建.

    熔池形貌三维重建变分立体匹配算法熔化极气体保护焊

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    2219/5A06异种铝合金脉冲VP-TIG焊工艺

    徐光霈魏耀光冉洸奇陈瑶...
    67-74页
    查看更多>>摘要：为了获取最优的焊接接头性能,采用脉冲VP-TIG焊方法,对 5.5 mm厚的 2219-T87和 5A06-H112异种铝合金进行单层单道对接试验,设计了 5种工艺参数 3个因素水平的L27(39)型正交试验,同时考虑 3种因素间的交互作用,分析各因素对接头抗拉强度的影响,结果显示工艺参数对接头性能的影响从主到次依次为:焊接速度—坡口角度—峰值电流—脉冲频率—送丝速度;通过正交优化,获得了理想的无缺陷焊接接头,对优化后焊接接头的力学性能、微观组织与腐蚀性能进行试验.结果表明,接头断裂沿着 2219侧熔合线附近最大应变处发生,该位置是整个接头中硬度最低的区域,2219侧熔合线和焊缝耐蚀性最差,是点蚀优先发生的位置.

    正交试验脉冲VP-TIG焊异种铝合金力学性能腐蚀性能

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