热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第11期

• 管道带压焊接氢致裂纹的研究进展

  张萍, 闫臣, 尹长华, 韩涛,

  在油气管道服役过程中，因油气对管道的腐蚀、冲刷出现管道壁厚局部减薄，或因机械损伤出现管道破损，需要对管线减薄及破损部位进行带压焊接修复。然而带压焊接时，因管内介质的压力、流速等作用，冷却速度加快，易产生氢致裂纹。本文从氢致裂纹的产生机理、影响因素、评价指标及预防措施等方面阐述管道带压焊中氢致裂纹问题的研究现状及进展，为相关人员提供参考。

• 亚共晶Al-Si合金Sr变质共晶Si研究进展

  吴桢, 刘昊, 李世铎, 虞秀勇, 陆政, 毛郭灵,

  变质亚共晶Al-Si合金中共晶Si对提高合金的力学性能具有十分重要的意义，Sr元素是一种有效的化学变质剂。本文总结并分析了Sr变质亚共晶Al-Si合金中共晶Si的实验结果。得到如下结论：Sr元素能够有效地变质亚共晶Al-Si合金中共晶Si，将其形貌由板片状转变为纤维状、颗粒状等，但其变质效果与多种因素有关，如合金熔炼时Sr的加入温度、保温时间、合金凝固时的冷却速率等；Sr与其他元素共同参与亚共晶Al-Si合金共晶Si变质时，这两种元素的耦合作用关系不是一成不变的，比如Sr和B；目前关于Sr元素变质共晶Si的变质机理还没有统一的认识，但Al2Si2Sr化合物在共晶Si变质过程中发挥着十分重要的作用。

• 铝镁异种合金FSW接头形貌及金属间化合物研究

  孔德兵, 陈树君, 蒋晓青,

  铝-镁复合结构可以利用两者的优良性能，在装甲外壳、飞机机身等工件中有较大的应用潜力。搅拌摩擦焊（FSW）能有效地避免气孔、夹渣等缺陷，对于异种焊接有较大的优势。但在铝镁异种合金搅拌摩擦焊过程中，焊接接头容易产生硬脆的铝镁金属间化合物，严重恶化焊接接头的力学性能。研究了工艺参数对3 mm厚5A06铝合金和AZ31B镁合金FSW接头焊缝成形的影响，得到成形良好的焊缝焊接工艺参数区间。观察焊缝横截面，分为5个区域，分别是Mg侧的热影响区、Mg侧的热机影响区、搅拌区、Al侧的热影响区、Al侧的热机影响区。并利用SEM和XRD分析发现，铝镁异种合金FSW金属间化合物主要为Al3Mg2和Al12Mg17，断裂大多发生在Mg侧，在Mg侧的热机影响区与搅拌区交界处产生了较多的Al12Mg17，是造成断裂的主要原因。

• 激光选区熔化304L不锈钢的工艺优化及组织性能研究

  宋晓辉, 李艳丽, 孟宪伟, 马亚鑫, 门正兴,

  为研究工艺参数对304L不锈钢激光选区熔化成形质量的影响，采用单因素试验法和正交试验法研究了激光功率、扫描间距及扫描速度对304L不锈钢相对致密度、硬度等的影响，得到了304L不锈钢的最佳工艺参数，并对成型试样进行了组织及力学性能表征。结果表明：激光功率为190 W、扫描间距为0.09 mm、扫描速度为800 mm/s时，试样硬度为75HRB，相对致密度为99.24%，成形质量最优；鱼鳞状组织均匀致密，气孔较少，熔池边界细小晶粒取向随机，熔池内部分粗大柱状晶有一定的择优性；其组织主要由奥氏体组成。试样的力学性能有明显的各向异性，拉伸断口有明显的颈缩,断裂形式为韧性断裂。

• GH2787合金叶片锻件的晶粒演变规律研究

  李向辉, 陈由红,

  用Gleeble-1500热模拟试验机模拟研究了GH2787合金叶片锻件在不同加热温度、应变速率下的晶粒演变规律。结果表明：合金晶粒尺寸随加热温度的变化符合唯象理论的Sellars模型；应变速率和变形温度对合金组织的均匀性影响显著，变形量急剧过渡区、应变速率和锻造温度匹配不当都会造成合金动态再结晶不充分，未再结晶的晶粒在热处理时急剧长大，形成单个（或局部）大晶粒，破坏晶粒尺寸的均匀性。

• 热轧工艺对420 MPa级薄带钢组织性能和表面质量的影响

  王恩睿, 陈子刚, 李斌, 李红俊, 申震,

  利用光学显微镜、扫描电镜等分析了不同热轧工艺下420 MPa级薄带钢组织、性能和氧化铁皮的演变。结果发现，不同冷却速度是造成带钢组织性能差异的主要原因，在低温轧制、快冷工艺下，带钢边部表现出中温转变特点，横向组织差异明显，带钢屈服强度为458 MPa，伸长率为26.46%；在高温轧制、缓冷模式下，横向组织均匀性得到改善，屈服强度降低25 MPa，伸长率增加2.50%；低温轧制、快速冷却的工艺路线抑制Fe3O4的高温氧化，带钢中部氧化铁皮厚度比轧制温度高和冷却速率低的轧制小1.13μm。卷取温度影响FeO的低温转变，卷取温度为561℃时，（Fe+Fe3O4）共析组织细小、转变完全；卷取温度为584℃时，共析组织转变量减少，先共析Fe3O4和残余FeO量增加。

• 6061/AZ31B异质板材搅拌摩擦焊缝的腐蚀特征

  陈成, 袁鸽成, 杨濂, 林凌峰,

  采用搅拌摩擦焊接法制备了6061/AZ31B异质合金板材的焊接样品。借助光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）及X射线衍射仪（XRD）研究了接头焊缝至母材的组织特征，通过NaCl溶液浸泡腐蚀法和电化学腐蚀试验研究了焊缝与母材的腐蚀特征。结果表明，该焊缝铝侧组织较均匀，而焊缝镁侧形成富镁条带和富铝条带相间的不均匀带状组织。在腐蚀试验中，焊缝铝侧发生钝化，其耐蚀性优于铝母材，仅显现轻微的点蚀与晶间腐蚀行为；相对于镁母材，焊缝镁侧晶粒细化，提高了其耐蚀性，焊缝镁侧富镁带状区的腐蚀形貌与镁母材的相似，在合金表面形成了较明显的腐蚀产物及腐蚀裂纹，而富铝带状区仅产生了轻微的点蚀。

• Cu-34Mn-6Ni-xSn钎料钎焊MnCuAl合金/430SS接头的组织及性能分析

  张明月, 张民安, 胥永刚, 张松,

  用Cu-34Mn-6Ni-xSn (x=6、8、10 wt%)钎料，对MnCuAl合金/430SS钢进行高频感应钎焊，表征接头组织、各区域显微硬度、接头剪切强度，并分析钎料成分对组织和力学性能的影响。结果表明，钎料中Sn含量会引起钎缝宽度、MnCuAl合金侧部分润湿区域的形貌和宽度、钎缝中心区硬度发生变化。6Sn、8Sn钎料焊后钎缝宽度基本一致，而10Sn钎缝宽度明显减小；6Sn、8Sn和10Sn钎料焊接后部分润湿区的宽度分别为0、200、460μm；钎缝中心区的平均硬度由6Sn至10Sn逐渐升高，与钎料本身的硬度变化一致。6Sn、8Sn和10Sn钎焊接头的剪切强度分别为320、307、293MPa，断裂形式均为混合型断裂，裂纹贯穿MnCuAl合金侧的IMC层和钎缝中心。

• 铝合金与聚酰亚胺摩擦点焊接头的结构及拉剪性能

  朱善清, 韩梦洁, 高吉成,

  金属/聚合物复合结构可为工程轻量化设计提供新的解决方案。本文开展了AA6061铝合金与热塑性聚酰亚胺摩擦点焊实验，研究了旋转速度与下压量对金属/聚合物复合结构微观组织与拉剪性能的影响。结果表明，采用摩擦点焊技术可以实现AA6061铝合金与热塑性聚酰亚胺的连接。AA6061铝合金与热塑性聚酰亚胺界面处存在相互嵌入的过渡层。高的旋转速度与大的下压量有利于接头拉剪性能的提升。断裂均发生在铝合金与聚酰亚胺焊接界面处，断裂形式趋向于延性断裂。

• B1400HS/DP1180异种钢激光焊接头的组织与性能

  束祺成, 吴岳,

  采用激光自熔焊方法，以不同的焊接速度对热成型后带有Al Si镀层的B1400HS钢和DP1180钢进行了异种材料拼焊，并对接头截面显微组织、硬度、力学性能进行了观察和测试。结果显示，在本文的焊接参数条件下，可以获得成形良好的接头。焊缝组织以马氏体为主，并在焊缝表面靠近B1400HS一侧存在少量富Al的组织。B1400HS钢的热影响区（HAZ）组织为马氏体+回火马氏体，HAZ存在软化区，硬度约为母材的65%;DP1180钢的HAZ组织为马氏体+铁素体+回火马氏体组织，其HAZ也存在明显的软化，硬度约为母材的79%。焊接热输入对接头性能的影响并不明显，所有接头的拉伸和杯突测试试样均在B1400HS一侧的HAZ发生断裂。接头的抗拉强度较好，接近1200 MPa，但是伸长率和杯突值都低于母材的。

• GH4169G合金高压后挡板锻件组织性能研究

  赵刚, 邓娟, 全琼蕊, 王艳,

  某发动机用GH4169G变形高温合金高压后挡板锻件高温光滑持久性、缺口周期持久性及晶粒度未达到技术要求。为了探明锻件组织性能不合格的原因，对某批次后挡板缺口周期持久性不合格试样尺寸进行了检测和分析，对缺口周期持久性不合格试样断口附近高倍组织进行了检测，对锻件全截面高倍组织进行了检测分析。结果表明：GH4169G合金缺口周期持久性能对缺口非常敏感，缺口的半径大小对性能有很大影响，试样缺口半径小是该批锻件缺口周期持久性能不合格主要原因；高压后挡板锻件局部存在变形混晶组织并且大晶粒晶界处δ相贫化，这是高温持久性能不合格的原因。

• 高强度耐磨钢焊接接头的组织和力学性能研究

  周磊磊, 董雪娇, 尹晶晶, 余腾义, 王敏莉, 陈述,

  采用混合气体保护焊，H08Mn2Si、ER80Q焊丝分别对8 mm厚的高强度耐磨钢板进行了焊接。对斜Y型坡口试板进行了焊接试验，以检测焊接接头的开裂敏感性；进行了平板对焊试验，检验了焊接接头的低倍形貌、显微组织、力学性能、硬度分布。结果表明：耐磨钢焊接性能较好，采用H08Mn2Si和ER80Q焊丝焊接的接头均无缺陷。焊缝区显微组织主要为马氏体、贝氏体和铁素体；析出相主要为碳化钛和氮化钛，两者的形态有明显差异，主要存在于热影响区。

• 齿轨铸件多维振动充型模拟与实验研究

  王成军, 余汉伟, 张子鹏,

  通过设计标准螺旋试样，运用离散元软件模拟钢液在螺旋模型中的充型长度，探究多维高频振动对钢液流动性能的影响。通过正交实验，运用极差和方差分析法分析不同振动影响因子对钢液充型流动性的影响程度。结果表明：在浇注过程中施加振动可有效提高钢液的充型流动性能，当振动方向为三自由度、振频为45Hz、振幅为0.45mm时，充型流动效果最佳。制作了齿轨铸件浇注模型，在自制的电磁振动试验台上进行齿轨充型流动实验验证，实验结果与离散元软件模拟结果基本一致。在齿轨铸件生产过程中，对铸型施加高频多维振动有助于减少铸造缺陷，提高力学性能。

• 基于ProCAST的某直列式发动机缸体铸造数值模拟分析

  尹管彬, 杨刚, 杨屹, 贾军军, 高超, 黄鹏,

  在对直列式发动机缸体的结构特征分析基础上，设计了带反直浇道的阶梯式浇注系统，将缸体模型倒放于型腔中并在侧面安放冒口和排气棒，然后采用ProCAST软件模拟分析了铸件的充型过程、凝固过程、温度分布及缺陷分布情况，最后将该工艺应用于缸体的试制中。对试制缸体进行了金相观察、性能测试及缺陷检测。结果表明，实际生产的缸体质量良好，各项性能均符合要求，数值模拟与实际生产吻合度好。

• 超声振动辅助铸造汽车连杆用钢的组织分析

  候海, 伍春霞, 刘永强,

  为了研究超声振动辅助铸造对钢组织的影响，分别采用常规铸造和超声振动辅助铸造两种方法制备了汽车连杆用43MnS钢试样，并进行了显微组织和硫化物的测试与比较。结果表明：超声振动辅助铸造使试样显微组织明显细化，硫化物由长条状变为弥散分布的细小颗粒状。超声振动辅助铸造的43MnS钢的硫化物长宽比为1.05，近似呈等轴状。与常规铸造相比，超声振动辅助铸造的43MnS钢单位面积硫化物个数增大288个/mm2，硫化物平均长度减小33.8 μm，硫化物平均宽度减小0.4 μm，硫化物长宽比减小7.76。

• 基于神经网络算法的汽车用高强铝合金铸造性能优化

  叶进宝, 陈建华, 李相军,

  为了进行汽车用高强铝合金铸造性能优化，本文以合金元素、元素含量、熔炼温度、浇注温度为输入层参数，以合金的流动性作为输出层参数，选用Purelin函数、Tansig函数和Trainlm函数分别作为神经网络模型的输出层传递函数、隐含层传递函数、训练函数，采用神经网络算法构建了4×16×4×1四层拓扑结构的神经网络模型。进行了神经网络模型的学习训练、预测分析以及未经学习训练样本的验证。结果表明，神经网络模型经过8892次迭代运算后收敛，模型的相对训练误差是3.50%～6.41%，平均相对训练误差是4.76%；相对预测误差是4.25%～5.56%，平均相对预测误差4.88%。神经网络模型预测能力较强，预测精度较高，可以用于汽车用高强铝合金铸造性能优化预测。

• 外圆锡基合金浇注工艺方法的研究

  张伟, 薛飞, 南飞艳, 杨峰, 周林, 张朋, 李军庆, 王大伟, 母晓明,

  对某型锡基合金轴承外圆的结构分析，有针对性地制定了浇注工艺方法，包括合理的锡基合金浇注参数及专用浇注工装。利用专用工装以形成有利于合金质量提升的特殊浇道，保证合金流向及冷却顺序，从而提升浇注质量，减少合金内部缺陷。通过验证，设计的浇注温度及工装结构可以完全满足合金浇注质量的要求。

• 长寿命板坯中间包的研究及应用

  杨全海, 白晓卫, 王重君, 丁宁, 罗诚,

  分析了限制中间包寿命的因素。采用物理模拟和现场实践结合的方法，通过调整LF炉工艺参数和中间包结构的方法提高了钢水洁净度。通过调整中间包覆盖剂和中间包工作层的方法提高了中间包渣线抗侵蚀性，从而使单个中间包寿命由22 h提升到60.67 h。

• 两种模型对锻造成形数值模拟结果的影响

  陈婕, 邱春林, 李长生, 高彩茹,

  为了提高锻造成形数值模拟的准确性，以3Cr2MnNiMo塑料模具钢为研究对象，根据实际锻造工艺和铸锭的内部组织特点，运用ABAQUS有限元模拟软件分别建立整体模型与分区模型。采用两镦两拔的轴向反复镦拔法进行锻造过程数值模拟，对比分析了锻造过程中两种坯料模型的温度场、应力场及表面成形质量。结果表明：与分区模型相比，整体模型的锻后温度分布更加均匀且温差较小，等效应力值更小，表面平整度及成形质量更好。

• 降温轧制对ZK60镁合金显微组织及力学性能的影响

  万斯雨, 孙有平, 何江美, 冯旭辉, 翟传田,

  采用4道次降温轧制方法制备了ZK60镁合金板材，研究了降温轧制对ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响规律。结果表明：4道次降温轧制的平均晶粒尺寸约为2.56 μm，晶界上有大量的孪晶产生，孪晶界为动态再结晶提供大量的形核位置，这些孪晶组织同时产生加工硬化现象，（0002）基面双峰织构向轧面法线方向“收拢”，降温轧制能有效提升ZK60镁合金的力学性能；4道次降温轧制的合金抗拉强度为330.6 MPa，断后伸长率为16%，硬度值达71.93 HV。

• 冷轧变形量对10钢显微组织和力学性能影响

  寇明赟,

  采用SEM、硬度测试、拉伸性能测试等，研究不同冷轧变形量对淬火态10钢显微组织和力学性能的影响。结果表明：淬火态10钢组织为取向随机的板条马氏体。在10%～76%范围内，随着变形量的增加，10钢组织中马氏体逐渐趋于轧制方向排列，且沿着轧制方向不断被拉长，晶粒逐渐细化10钢硬度、强度逐渐提高，伸长率、冲击韧性逐渐下降。冷轧变形是10钢一种合适的强化方法，变形量52%的10钢的硬度、抗拉强度、屈服强度分别达到479HV、1734 MPa、1588 MPa。

• 锻造温度对TA5径向锻造棒材组织及性能的影响

  沈立华, 胡革全, 袁红军, 李守平, 杨洋, 王伟, 李永林, 迟颖,

  采用四种径向锻造工艺在SXP-13径向锻造机上锻成φ46 mm的TA5钛合金棒。通过显微组织、室温拉伸性能、室温冲击韧性、超声波无损探伤的检测，分析了四种工艺下棒材的组织、性能、无损探伤特性的变化。结果表明，提高锻造温度有利于提高TA5钛合金棒材组织均匀性；且近β区锻造更有利于提高TA5钛合金棒材室温拉伸强度、伸长率及冲击韧性。

• 5083铝合金挤压管的力学性能研究

  彭红萍,

  通过不同温度下5083铝合金挤压管的单向拉伸试验，研究温度对其性能的影响，确定变形性能较好的温度区间。分析应变速率对其力学性能的影响，并确定了材料热塑性本构方程的参数，建立了适用于高温条件下的5083铝合金管热塑性本构方程。结果表明，运用双幂函数强化模型所构建的高温塑性本构方程可以更好地描述5083铝合金管高温塑性变形行为。

• 基于HyperXtrude的铝合金型材挤压成形特性研究

  王现君, 苏楷, 李圣普, 张乐享,

  为了获得6005A铝合金型材优良的力学性能和表面质量，基于HyperXtrude软件建立了铝合金型材挤压成形仿真模型，对挤压速度、模具预热温度等工艺参数对铝合金型材出口温度、挤压流动应力、挤压力等挤压成形特性的影响进行仿真分析，并运用试验的方法进行验证。结果表明：随着挤压速度的增加，6005A铝合金型材的出口温度、出口温度差值都逐渐增加；随着模具预热温度的增加，型材挤压流动应力、挤压力均呈现逐渐减小的趋势；最佳挤压参数为坯料加热温度480℃、模具预热温度450℃、挤压筒温度445℃、挤压速度1mm/s，仿真结果与试验结果基本一致。

• 宽凸缘圆筒拉深件精确成形工艺研究

  江学强, 吉卫, 李西云,

  研究了4mm厚的1Cr18Ni9Ti不锈钢宽凸缘圆筒件成形工艺。结果表明：宽凸缘圆筒不锈钢冷拉深件实现尺寸精确控制难度很大。研制产品通过两次拉深成形，终拉深件回弹严重，高度尺寸误差大。影响拉深件尺寸超差的主要原因是回弹。由于不锈钢材料回弹大，致使法兰不平，底面不平。模具高度方向弹性变形影响回弹。可通过法兰、底平面校平，精确控制高度尺寸。

• 连续管焊缝在CO2环境下电化学腐蚀行为实验研究

  刘元亮, 刘少胡, 钟虹,

  在气田开采过程中，CO2电化学腐蚀是导致连续管失效的主要原因之一。为获得连续管焊缝处和母材在CO2环境下的腐蚀规律，利用电化学工作站和电热恒温水浴锅实验测试CT110连续管母材和焊缝的动电位极化曲线和电化学阻抗谱，研究其在模拟CO2气田采出液中的电化学腐蚀行为。结果表明：连续管母材和焊缝试样的极化曲线呈现典型阳极溶解特征，腐蚀过程受阴极控制。母材和焊缝在饱和CO2溶液较无CO2条件下耐腐蚀性能更低。在饱和CO2条件下，随着温度的增加，母材和焊缝的腐蚀电位减小，腐蚀电流密度增大，极化电阻减小，耐腐蚀性能减弱。与母材相比，焊缝腐蚀电位和极化电阻较低，腐蚀电流密度较高，耐腐蚀性能低于母材。

• S355J2W+N耐候钢T型接头全熔透焊接组织及性能的研究

  赵秩磊, 丁成钢, 杨大龙,

  采用高频脉冲MAG焊和常规脉冲MAG焊两种焊接方法，对转向架焊接构架用SMA490BW耐候钢T型接头进行全熔透焊接对比试验。对焊后试件进行宏观观察和金相组织分析，使用维氏硬度计对试件进行硬度检测。结果表明：在两种焊接方法下，焊接接头的成型情况均良好，未出现未熔合、裂纹、气孔等缺陷，且焊缝根部出现“反熔”现象，根部熔合良好。高频脉冲MAG焊缝中含有大量的针状铁素体，且未观察到常规脉冲MAG焊缝中的侧板条铁素体组织；常规脉冲MAG焊过热区的晶粒更为粗大，两种焊接接头的硬度值均小于380HV10，符合焊接工艺评定的要求。

• 钎焊温度对蓝宝石与钛合金接头组织和性能的影响

  杨大卫, 范舟, 张坤, 王洋,

  采用0.3wt% GNSs（石墨烯）-AgCuTi复合钎料对TC4钛合金和蓝宝石进行钎焊连接，研究了界面组织及产物的吉布斯自由能，研究了钎焊温度对钎焊接头组织和力学性能的影响。结果表明，Ti3Cu3O和TiC相对于Ti-Cu金属间化合物更容易生成。随着钎焊温度的逐渐升高，母材与焊缝间的原子扩散能力增强，使得钛合金和蓝宝石一侧的扩散层和反应层厚度有所增加；而当钎焊温度过高时，Ti-Cu金属间化合物得到充分的生长，导致接头强度有所降低。当钎焊温度为850℃，保温时间为10 min时，钎焊接头的剪切强度最佳，为28.5 MPa。

• 铝/钢线对接逆变电源冲击焊电弧形态及焊点成形

  逯胜磊, 黄增好, 庞世炫, 李茂盛, 曹彪,

  采用冲击焊实现了异种金属1100纯铝线和CP线的连接，并对不同焊接电流下的焊接接头进行了力学性能分析。在焊接过程中对电弧电压和焊接电流信号进行采集，以及采用高速数字相机记录电弧形态，分析了焊接过程的物理特征。结果表明，整个焊接过程经历了短路接触、引弧、燃弧和工件结合；随着焊接电流增大，电弧弧柱膨胀，温度升高，焊接接头的熔宽和熔高增大，抗拉载荷得到改善。但过大的电流使熔融金属塌陷，影响焊点成形，导致焊接接头强度略微下降。通过优化焊接参数，在电流为76 A时获得呈圆台型的焊接接头，最大抗拉载荷可达50.22 N。

• 不同焊接工艺下304不锈钢薄壁管件纵缝微观组织及力学性能研究

  陈勇, 陆建华, 徐育烺, 王业方, 张涛, 张梦贤,

  分别采用钨极氩弧焊(TIG)和激光焊对304不锈钢薄壁管件实施纵缝焊接。通过光学显微镜、电子扫描显微镜、显微硬度计对两种焊接接头的组织性能进行观察测试及对比分析。结果表明：TIG焊缝中心组织由奥氏体等轴晶和蠕虫状铁素体组成，激光焊接头焊缝中心组织由垂直于熔合线外延方向生长的柱状晶组成。TIG焊接头各部位晶粒尺寸明显大于激光焊接头的，且热影响区明显宽于激光焊接接头的，激光焊接头的热影响区宽度仅约为20 μm。TIG焊接与激光焊接的焊缝显微硬度值分别约为150、190 HV，两种焊接接头的显微硬度分布规律均是热影响区>母材>焊缝。

• Q960钢/6061铝合金MIG焊接头组织性能研究

  户佩佩, 赵媛媛, 李恒, 邢峰,

  研究了焊接工艺参数对Q960钢/6061铝合金MIG焊成形以及接头界面区微观组织、物相组成和拉伸性能的影响。结果表明，Q960/6061MIG焊接头的熔深、熔宽和余高都随着焊接电流增加而增大，随着焊接速度增大而减小；界面区由靠近Q960钢侧的Fe2Al5相和靠近6061铝合金侧的Fe4Al13相组成。焊接电流为85～125 A、焊接速度为35～55 cm/min时可以取得较好的成形效果；焊接电流为105 A、焊接速度为45 cm/min时可以获得较好的焊接质量，抗拉强度最大。接头的断裂位置均位于界面区，这主要与界面区存在硬脆金属间化合物Fe2Al5和Fe4Al13有关。

• -50℃用低合金细晶钢焊接热影响区组织与性能研究

  严超英, 王成章, 胡顺, 朱忠强,

  利用Gleeble3800热模拟机测定不同t8/5下-50℃用低合金细晶钢的膨胀-温度曲线。采用光学显微镜和显微硬度仪对热模拟试样进行显微组织观察及硬度测试，通过分析-50℃用低合金细晶钢连续冷却转变（CCT）特性，得出-50℃用低合金细晶钢热影响区（HAZ）的SH-CCT曲线。结果表明，-50℃用低合金细晶钢的SH-CCT曲线分为3个相变区：马氏体相变区、贝氏体相变区、铁素体+珠光体相变区。当t8/5较小时，冷却过程中过冷奥氏体转变为贝氏体和马氏体组织；随着t8/5时间的延长，贝氏体组织形态从针状向条片状转变，贝氏体所占比例逐渐增加，甚至出现粒状贝氏体组织；当t8/5≥100 s时会出现块状多边形铁素体和黑色团状的珠光体组织。随t8/5的增加，热模拟HAZ试样的硬度减小，而冲击吸收能先增大后减小。

• TA2钛焊管压扁试验裂纹分析

  赵阳磊, 曹翁恺, 董升朝, 郭宁, 高瑞, 陈利阳,

  某化工项目用TA2钛焊管压扁试验后在焊缝处产生裂纹。从裂纹部位取样并通过金相组织、化学成分、力学性能、断口等方面的分析，结合压扁试验仿真计算，确定了焊缝开裂的原因。结果表明：焊缝强度高、刚度大，致使压扁试验过程中焊缝部位产生不均匀变形，变形高度集中在焊缝根部。由于焊缝与热影响区晶粒粗大、塑性较低，当局部变形量超过塑性极限时产生裂纹。焊缝根部的变形集中程度和焊缝的高宽比有关，通过降低焊缝余高可以减小压扁试验过程中焊缝根部的应变集中程度，从而避免开裂。

• Gr.2换热管与管板的TIG封焊工艺研究

  殷亚运, 高瑞, 罗皓, 李鹏, 郭宇凡,

  针对Gr.1+S30403IV (12 mm+328 mm)爆炸复合管板、Gr.2（φ19.05 mm×2.41 mm）换热管开展TIG封焊工艺研究，对接头进行了外观、渗透、低倍金相和显微硬度检测，设计了封焊接头的轴向拉脱试验，并测定了接头的强度。结果表明，坡口形式对焊缝外观和根部熔合情况有显著影响。采用优化的坡口形式和焊接工艺获得了焊缝外观及渗透检测合格、根部焊透、最小泄漏通道不小于管壁厚度的封焊接头。拉脱试验结果表明封焊接头抗拉强度均高于管材标准要求的抗拉强度。将该工艺应用于实际产品管板封焊后，封焊接头可通过渗透检测、氦检漏及水压测试。

• 基于罗氏线圈的电阻点焊电流长时间检测

  容爱琼, 曾家铨, 黄增好, 邓达强,

  为实现电阻点焊电流的长时间准确检测并提高其工程适用性，分析了基于罗氏线圈的电流检测电路模型，提出了针对运算放大器不同失调特性的漂移补偿方法。根据叠加原理推导运放失调电压和失调电流对电流检测电路积分漂移的影响，根据运放不同的失调特性设计相应的漂移补偿方法。搭建实验平台，对检测电路理论分析和漂移补偿方法进行了验证。结果表明，被测电流与积分电压输出的理论关系分析较为准确，相对误差约为-5%；所述补偿方法可分别适用于运放两种不同的失调特性，实现电阻点焊电流的长时间检测。

• 12Cr1MoV钢蒸汽管环焊缝开裂原因分析

  刘昕宇, 孙超, 郭静, 于海洋, 刘凯, 尤景泽, 于镇洋, 宋明,

  某12Cr1MoV蒸汽管道对接接头在520℃运行90000 h后发生泄漏。通过宏观观察、金相观察、扫描电镜观察、能谱分析等方法对断口进行分析，发现在焊缝一侧3～9点钟位置存在沿环向分布的裂纹。宏观上断口面无塑性变形，且完整复制了焊缝熔合形貌，裂纹面覆盖了致密的高温氧化物；微观上裂纹开裂位于焊接热影响区的细晶区和临界晶区，同时主裂纹附近可见沿晶界分布的微裂纹和蠕变孔洞，由此判断该环缝发生了Ⅳ型蠕变开裂。失效现场同时还发现管系存在一定的位移，结合环向仅有180°开裂的现象，判断管系服役期间在环缝位置可能存在异常弯矩，这是导致环缝发生早期Ⅳ型蠕变开裂的主要驱动力。

• 普碳钢弯折开裂特征及成因分析

  李秋平, 朱立光, 孙荣志, 张庆军,

  利用金相显微镜、体视显微镜和带有能谱分析仪的扫描电镜，对普碳钢材的三种不同弯折后产生的开裂缺陷进行了综合分析。结果表明，冷弯90°方管开裂的主要原因是连铸生产过程中发生保护渣卷渣，随后被轧制到板材皮下，造成基体的不连续所致；消防栓用钢在弯折180°后焊接，在加工过程中焊接处出现开裂，其原因主要是焊接部位温度过高、晶粒异常粗大和在冷却过程中产生网状三次渗碳体，使板材塑性和韧性下降所致；冷弯180°热轧板产生开裂是由于铝硅酸盐夹杂的存在。