热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第23期

• 热型连铸固液界面影响效应的研究进展

  吴捍疆, 宋克兴, 张彦敏, 封存利, 周延军, 吴保安, 陈鼎彪,

  热型连铸过程中固液界面的位置与形状是决定连铸杆坯质量好坏的最重要因素。本文详细介绍了热型连铸设备组成及热型单晶连铸的工艺特点，并对固液界面产生重要影响的主要工艺参数进行了总结。论述了凹向和凸向凝固方向的两种固液界面形状类型，并简述了工艺参数对固液界面形状的影响。然后对影响表面粗糙及热裂、竹节及拉漏等连铸杆坯表面质量的固液界面特点进行了分析。并论述了铸型温度、连铸速度、冷却距离和冷却水量等工艺参数对热型连铸过程中固液界面位置和连铸杆坯表面质量的影响。最后，对热型连铸工艺的研究发展方向进行了展望。

• 选区激光熔化在齿科材料中的应用研究进展

  谢燕翔, 张智昶, 叶芳霞, 付福兴, 刘明霞, 边培莹,

  选区激光熔化技术凭借其数字化、快速制造、复杂结构一体化和个性化的制造优势，在医疗领域引起广泛关注并成功取得应用。简要介绍选区激光熔化在齿科材料中的制造特点和应用现状，阐述选区激光熔化过程中材料的工艺-组织-性能变化，概述激光熔化产品的性能与应用评估。基于选区激光熔化在齿科材料的应用特点，指出当前面临的挑战及今后发展趋势。

• SLM成形TC4的组织与耐腐蚀性能研究

  张雷, 徐峰, 王华, 林相, 杨行,

  利用选择性激光熔化技术（SLM）打印TC4钛合金试样，研究了不同成形工艺参数（扫描速度、激光功率及扫描间距）对打印TC4组织和耐腐蚀性能的影响规律。结果表明：打印TC4组织为细小的β柱状晶和大量针状α马氏体，显微硬度高于传统轧制钛合金的。其耐腐蚀性主要受扫描速度影响，扫描速速越高，耐腐蚀性越差，腐蚀后表面形态为点蚀，试样与腐蚀介质之间形成了闭塞电池，引起蚀孔内酸化，加速金属腐蚀，使蚀孔不断向深处发展。

• 稀土变质铸造对机加工刀具用W6Mo5Cr4V2钢微观组织的影响

  丁雨, 于吉鲲,

  采用OM、SEM等研究了0.02wt%～0.06wt%添加量的Ce/La复合稀土（Ce含量70wt%,La含量30wt%）变质处理对W6Mo5Cr4V2高速钢铸态组织的影响。结果表明：未变质的W6Mo5Cr4V2钢枝晶较为发达，晶界处有大量网状碳化物分布。经Ce/La复合稀土变质后，钢的铸态组织中二次枝晶间距有所减小，网状碳化物被打断，碳化物得到细化。与未变质钢相比，添加0.04% Ce/La稀土的高速钢二次枝晶间距减小了14.5%，碳化物网状结构基本断开，面积百分比减少了33.7%，变质效果最佳。

• 焊接电流对铝合金和不锈钢电弧熔钎焊接头性能的影响

  丛伟, 韩世伟, 罗展, 柏成龙, 许惠斌, 麻彦龙,

  通过调整焊接电流成功获得了5052铝合金与304不锈钢电弧熔钎焊对接接头。使用扫描电镜（SEM）观察分析了铝/钢接头微观形貌，研究了焊接电流对接头界面结构及力学性能的影响。研究发现，在最优焊接电流85 A下，接头钢侧界面生成致密的金属间化合物层，其平均厚度为7.97μm，经过能谱仪(EDS)分析确定，界面反应产物为η-Fe2Al5和θ-Fe4Al13相。在拉伸载荷下，85A时获得的接头平均抗拉强度为180.8 MPa，约为铝合金抗拉强度的86%。断裂路径在靠近熔合区的铝合金焊缝处，断裂方式是以韧性断裂为主的混合型断裂。

• 稀土钇微合金化对Cu-2Ag合金铸锭成分和热加工性能的影响

  曾延琦, 余辉辉, 李洁, 邹晋, 姜江, 刘琦, 郭玉松, 邱伊健, 胡晓娜,

  采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)、氧分析仪、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热分析（DSC）和热锻试验，研究稀土钇微合金化对Cu-2Ag合金铸锭成分和热加工性能的影响。结果表明：与Cu-2Ag合金铸坯相比，Cu-2Ag-0.075Y铸坯中O、S、P和Zn等杂质元素含量明显降低，Bi、As和Sb的含量也有不同程度的降低；稀土钇微合金化可以显著提升Cu-2Ag合金铸锭成分的洁净度；受稀土钇微合金化的影响，Cu-2Ag-0.075Y合金铸坯在850℃温度以上时，热加工性能发生显著变化，表现为塑性差、呈热脆性，锻后开裂，甚至碎成渣。

• DP980高强双相钢激光焊接头力学性能研究

  韦春华, 张立研, 王承辉,

  为揭示DP980高强双相钢激光焊接头力学性能与焊接工艺参数的关联性，改变激光功率和焊接速度对母材进行拼焊，获得了5种焊接热输入的接头，并对接头的横截面宏观形貌、局部区域显微组织、显微硬度、拉伸性能进行研究。结果发现，降低焊接热输入可减小接头焊缝区及热影响各局部区域的宽度。焊缝区、粗晶区、细晶区因形成了板条马氏体组织，具有较高的显微硬度，而软化区因马氏体的回火分解出现局部软化现象。降低焊接热输入可显著减小软化区宽度、提高接头伸长率，而对接头的软化程度影响不明显。当焊接热输入低于51 J/mm时，接头断裂区域由热影响区变为母材。

• 组织及分布特征对铸铁板疲劳性能的影响

  李伟, 谢柳辉, 马朝晖, 王学亮,

  造纸烘缸由于长期处于高温、潮湿和腐蚀工作环境，容易在其端盖人孔位置产生裂纹以至于造成最终的疲劳失效。针对上述情况，采用铸造工艺制备灰铸铁板材，对其显微组织、显微硬度和抗拉强度进行检测。为了模拟铸铁板材造纸烘缸端盖的失效形式，对铸铁板材进行疲劳试验测试，研究其在疲劳工况加载条件下铸铁的组织和相结构的演变过程。结果表明，铸铁板材显微组织含有大量的夹杂物，对铸铁的力学性能产生严重的不利影响；根据疲劳曲线与疲劳断口形貌可以判断铸铁板材的断裂形式为脆性断裂。

• 喷射成形7055铝合金填丝TIG焊接头显微组织与力学性能

  杨嘉佳, 曹慧, 王异凡, 刘占才,

  对厚度为3 mm、喷射成形热挤压工艺制备的退火态7055铝合金进行填丝TIG焊试验，通过金相显微镜观察焊接接头的微观组织，利用拉伸及显微硬度试验测试焊接接头的力学性能，利用扫描电镜观察断口形貌。结果表明，利用ER5356焊丝进行TIG焊能够获得成形良好的7055铝合金焊接接头；焊缝组织为粗大的树枝晶，熔合区组织为细等轴晶，热影响区（HAZ）宽达22 mm，离焊缝近的HAZ晶粒为扁长层状，其组织长大明显，母材区仍保持喷射沉积挤压态组织。显微硬度曲线呈M状，双峰位于离焊缝近的HAZ。接头平均抗拉强度为190 MPa，平均断后伸长率为6.76%，接头断裂形式为韧脆混合型断裂。

• 填充CuSnTi钎料的Al2O3/1Cr18Ni9Ti真空钎焊接头组织性能研究

  罗少敏, 李娟, 常子恒, 李玉松,

  为研究陶瓷与不锈钢焊接的组织性能，填充CuSnTi钎料对Al2O3与1Cr18Ni9Ti不锈钢开展真空钎焊研究，并探索了温度、保温时间和压力对接头组织性能的影响。结果表明，钎焊过程中，Ti元素向两边界面区域扩散，在Al2O3界面处形成TiFe化合物层，在不锈钢界面处形成TiFe2化合物层。钎缝组织主要为Cu固溶体、Cu81Sn22共晶组织和块状TiFe相。因Al2O3与1Cr18Ni9Ti热膨胀系数差异而引起较大的焊接应力，所有接头均在Al2O3侧近界面区域形成裂纹，剪切试验中，断裂发生在该区域。940℃、30 min和5 MPa条件下所得接头具有最高的剪切强度，为99.79 MPa。

• 扩散连接制备20钢预制人工缺陷试块的形变及界面表征研究

  张亮, 唐凌天, 王海舟,

  在不同最大轴向变形条件下，采用扩散连接制备了内部含有U形、V形和矩形预制人工缺陷的圆柱金属试块，利用激光三维扫描、超声波C扫描、体视显微镜和金相显微镜对试块及预制缺陷的形变、界面熔合及其超声波反馈进行了分析。结果表明：圆柱试块的高度、径向形变量均随着最大轴向变形的减小而减小。试块高度实际形变量略大于最大轴向变形量，试块径向变形量呈中间高、两端低的近似“鼓”状变形。U形、V形和矩形三类预制缺陷的高度形变量与最大轴向变形的线性相关性强度依次为矩形>U形>V形。缺陷宽度形变受扩散界面与缺陷轮廓边界夹角影响，V形缺陷稳定性差、形变大。不同最大轴向变形下的界面熔合状态良好，超声波C扫描结果显示预制缺陷明显且轮廓清晰，无扩散连接不佳所致的缺陷信息。

• 30CrMnSiNi2A超高强度钢电子束焊接头的低周疲劳性能

  王浩军, 张颖云, 李玉杨, 龙健, 马政雄, 张林杰,

  对26 mm厚的30CrMnSiNi2A超高强度钢板电子束焊接头和母材的低周疲劳性能进行了研究。结果表明：母材的低周疲劳性能稍优于接头的，母材和接头的应变疲劳极限分别为0.50%和0.48%。电子束焊接头的疲劳断裂位置在母材区。二者的疲劳裂纹源均在试样表面，且呈现多源启裂特征；疲劳裂纹扩展区均呈典型的疲劳辉纹，最后拉伸断裂区有大量韧窝，呈现韧性断裂特征。接头母材、热影响区和焊缝区组织较为相似，均为回火马氏体，但焊缝区晶粒尺寸较大。

• Q450NQR1/Q355GNHD异种钢焊接接头的力学性能及腐蚀行为

  刘志盛, 刘龙玺, 张成功, 刘瑞琳, 朱宗涛,

  采用MAG自动焊和CHW-55CNH焊丝，对6mm厚的Q450NQR1/Q355GNHD异种钢板进行了焊接，分析了焊接接头不同区域的微观组织，测试了接头的硬度和拉伸性能，通过电化学腐蚀和盐雾腐蚀试验，研究了接头不同区域的腐蚀性能。结果表明：Q450NQR1/Q355GNHD异种钢焊缝成形良好，无明显的咬边、未焊透以及未熔合等缺陷。焊缝处的硬度较两侧母材的高，接头的抗拉强度介于两种母材之间，拉伸断裂在Q355GNHD母材处，为韧性断裂。中性盐雾腐蚀结果表明，接头和两侧母材均腐蚀严重，表面积聚了较厚的腐蚀产物，电偶腐蚀效果不明显。接头焊缝区的耐蚀性低于母材的，热影响区的耐蚀性能与母材的相当。

• Al-5Ti-0.2C添加量和细化时间对AlSi12铝合金组织和性能的影响

  倪晓梅, 范吉超, 马芳, 信苗苗,

  利用光学显微镜、扫描电镜、万能材料试验机研究了Al-5Ti-0.2C细化剂质量分数和细化保持时间对AlSi12铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：铝液中加入Al-5Ti-0.2C持续2h合金的细化效果没有明显衰退。Al-5Ti-0.2C细化剂能够明显地细化AlSi12铝合金晶粒；随着细化剂质量分数的增加，铝合金晶粒尺寸明显减小，伸长率提高，尤其是高温伸长率提高明显。通过扫描电镜分析发现，添加细化剂的铝合金断口均为韧性断口，说明添加Al-5Ti-0.2C细化剂的AlSi12铝合金具有强韧性。

• 固定自耗电极充填法熔铸过程熔池间距的数值模拟

  杨明, 常国威, 陈瑞,

  用数值模拟对固定自耗电极充填法电渣熔铸过程中金属熔池间距进行了研究，发现工艺因素对固定自耗电极充填法熔铸过程中金属熔池间距有重要影响。电流密度与充填比越大，电极间距越小，则熔池间距越小。电流密度、充填比、电极间距的合理搭配才能使移动自耗电极熔化的金属熔体顺利地补充到固定自耗电极下的金属熔池内，确保铸件在稳定的电渣条件下凝固成型。熔池间距的数值计算结果可作为固定自耗电极充填法电渣熔铸复杂形状铸件时辅助工艺型腔设计的依据。

• 基于增材制造涡轮叶片的熔模铸造工艺研究

  张跃, 蒋勇, 张乐莹, 马常亮,

  对FDM3D打印技术在涡轮叶片熔模铸造中的应用进行了研究。设计了侧注式、顶注式和底注式浇注系统，利用AnyCasting软件分析选出了最佳铸造方案。采用增材制造技术和熔模铸造工艺制备出了合格铸件。结果表明，AnyCasting软件可以准确预测熔模铸造的缺陷；熔模铸造工艺可以很好地结合3D打印技术，并且能获得优良铸件。研究解决了由于涡轮叶片模具制造工艺繁琐所带来的铸造缺陷问题。

• 基于神经网络的汽车用AlSi7Mg铝合金压铸工艺优化

  赵海宾, 许文娟, 董彦晓, 刘润,

  建立了高精度、高通用性的AlSi7Mg铝合金压铸工艺的人工神经网络模型，优化了AlSi7Mg合金的铸件性能。通过相关度分析，确定了输入变量对AlSi7Mg合金力学性能的相关性。结果表明，铸态AlSi7Mg合金的力学性能对Mg元素含量最为敏感。不同压铸参数对合金力学性能的相关度排序为Mg元素含量>>浇铸温度>模具预热温度>快充速度。最后预测了Mg元素含量对铸态AlSi7Mg合金力学性能影响，从结果中得出最佳的Mg元素含量应在0.35wt%～0.45wt%之间。

• TiAlNb合金真空熔炼工艺的研究

  邓斌, 刘海涛, 曲媛, 姚进军, 李智, 胡博, 张卫国,

  对TiAlNb合金的真空熔炼工艺进行研究。通过对熔炼电流、熔炼电压、伺服调节、稳弧电流、循环冷却等参数进行优化设计，制定出合理的工艺方案。经过生产实践验证，工艺方案可行并取得良好的应用效果。

• 镁渣余热利用中的热场分析及优化设计

  高波, 郭世平, 郭静静, 刘军,

  初出炉的还原镁渣温度可达1200℃，其余热有很高的再利用价值。本文利用有限元软件进行了镁渣余热预热粗镁的模拟计算。从加热方式和加热时间等方面研究坩埚在不同位置时的粗镁热量分布及热传递规律。将移动式坩埚优化为S形加热管以提高加热效率。通过优化设计，粗镁变为850℃的液体，有效地提高了镁渣余热利用效率。

• 具有复杂曲面叶片的钛合金叶轮熔模铸造工艺设计

  田永维, 邓斌, 刘海涛, 杨峰, 曲媛, 张卫国, 姚进军, 胡博,

  针对某型复杂曲面叶片的叶轮铸件，设计熔模铸造工艺。通过分段设计模型缩尺及设置反变形工艺补正，确保了型壳尺寸与工艺设计尺寸相匹配。采用顶注、内浇道分散引入方式实现平稳充型。采用工艺措施成功获得具有较高的内部质量、表面质量及尺寸精度等级的铸件。

• 生产金刚线用原料纯铁的脱铝工艺

  刘建民, 武会宾, 姜彩伟, 顾晔, 胡显军,

  研究了使用真空感应炉熔炼金刚线用原料纯铁中Al含量的控制工艺。设计了4个方案，研究充氧后炉内压力、熔化时间、精炼温度对铁液中Al含量的影响及中间包中ZrO2过滤片的添加对夹杂物的影响。结果表明，充氧后炉内压力达15 kPa，化时间为60 min时，既保证了熔化期结束后铁液中Al含量达到较低值，同时O含量没有大量增加；当精炼温度为1620℃时，精炼结束后铁液中Al含量达最低值，为22×10-6；真空脱气后，钢液中氧含量降到100×10-6。中间包中设置ZrO2过滤片后，纯铁洁净度更高，相同面积夹杂物数量更少、尺寸更小，钢锭中Al含量低至10×10-6,O含量低至37×10-6。

• Ti型550NH高强度耐候钢板带的力学性能与成形性研究

  李宗强, 张盛华,

  为了全面研究550NH型耐候钢带的力学性能和成形性，通过改变试验钢中Ti元素的含量，设计了三种耐候钢。结合冶炼工艺、轧制工艺进行了钢的试制，并用光学显微镜、扫描电镜分析了钢轧后的显微组织和冲击断口，进行了拉伸和冲击试验。结果表明，在高卷取温度下，试验钢的组织均为铁素体基体+部分珠光体，延长加热的保温时间，适当降低终轧温度，可有效减轻甚至消除珠光体带状组织；在力学性能方面，Ti元素在热轧过程中起到了细晶强化与析出强化的双重作用，但过多的Ti元素含量会降低材料的韧塑性；在成形性方面，不含带状组织的试验钢由于具有均匀分布的F+P组织，其冷弯性能较好；含带状组织的试验钢则出现了明显的冷弯裂纹，材料的塑性变形能力下降。

• 加工工艺对小口径TA2钛管组织及性能的影响

  张凯悦, 姚修楠, 赵鸿磊, 陈昊, 谯小瑜,

  采用两种不同加工工艺制备φ8 mm×1mm的小口径TA2管材，对比研究了两种加工工艺制备的TA2管材金相组织、室温拉伸性能、超声波探伤及其他工艺性能。结果表明，采用冷轧加工率90%，冷轧退火间的加工率在38%～40%轧制的TA2管材较冷轧加工率95%，冷轧退火间的加工率在45%～65%工艺轧制的TA2管材超声波探伤缺陷幅值波动更小，工艺性能更优，管材内外表面质量更好。因此，适当降低冷轧加工率，有利于得到性能优良的小口径TA2管材。

• 多向锻造对汽车电池负极合金组织及性能的影响

  甄雪松, 赵丽丽,

  为了研究多向锻造对新能源汽车电池负极合金组织与性能的影响，对V3TiNi0.56Al0.3新能源汽车电池负极合金进行了多向锻造试验，并通过金相显微镜、扫描电镜、充放电循环试验和耐碱液腐蚀试验等方法，进行了多向锻造合金与未锻造合金的显微组织、电化学稳定性和耐碱液腐蚀性能的测试与对比分析。结果表明：与未锻造合金相比，多向锻造合金内部晶粒明显细化，组织分布更均匀，第二相呈密集连续的三维网状分布；充放电循环100次后多向锻造合金的放电容量衰减率减小了46%，合金的电化学稳定性大幅提高；多向锻造合金的腐蚀电位正移了109 mV，合金耐碱液腐蚀性能得到改善。多向锻造V3TiNi0.56Al0.3新能源汽车电池负极合金具有更好的市场应用前景。

• 金属材料焊接热影响区自然冷却组织转变曲线图的提出与应用

  柳阳, 廉晓洁, 范光伟, 赵振铎, 罗刚, 李建春, 张寿禄,

  传统焊接条件下连续冷却组织转变图（简称SHCCT图）中的冷却曲线为恒冷速，而实际焊接过程中的冷却为自然散热，这二者的区别导致SHCCT图无法直接用于预测焊接热影响区的组织与性能。鉴于此，提出了金属材料焊接热影响区自然冷却组织转变曲线图（SHNCT图）。在SHNCT图绘制中，采用焊接热模拟的自然冷却曲线，更加贴近实际焊接的热循环曲线，得到的HAZ组织与性能范围可直接用于指导焊接生产。测定了TSZ410不锈钢在不同t1300/250下焊接热影响区的晶粒尺寸、相比例、硬度与冲击功，并绘制了SHNCT图。

• 基于C/S结构的燃气管道焊接工艺评价系统的设计与实现

  聂向晖, 丰振军, 李保铃, 李继红,

  针对燃气管道焊接工艺方案的制订及工艺参数的选择，选用Microsoft SQL Sever2014数据库、采用C#编程语言进行编程，采用三层C/S结构，构建了燃气管道焊接工艺数据库与焊接工艺卡数据库，并开发了燃气管道焊接工艺评价系统。该系统包含用户登录、工艺评定、工艺推荐、数据管理、用户管理、帮助六个方面的功能。该数据库及评价系统的建立，能够为焊接技术人员提供工艺设计指导，为燃气管道焊接提供可靠的数据参考，对于缩短焊接工艺准备周期、提高焊接工作效率和焊接工艺数据管理水平具有重要的现实意义。

• 选择性激光烧结304L不锈钢粉末的试验研究

  季业益, 陆宝山, 关集俱,

  对304L不锈钢粉末进行选择性激光烧结成形，观察激光与304L不锈钢粉末间的交互作用，以此作为单层烧结参数的选择依据；同时测量粉末孔隙率找出最佳单层烧结参数，随后进行多层堆叠烧结试验，通过分析显微组织以及层与层间的结合程度，确定最佳的堆叠烧结参数；最后对烧结试样进行金相观察、硬度与拉伸试验。结果表明，烧结后的试样显微组织中有完整的粉末颗粒，部分熔融粉末包覆未熔融粉末；不同扫描路径的烧结试样硬度均比原材高，但其抗拉强度要远低于原材，S型路径扫描比螺旋型路径扫描的烧结试样抗拉强度高。

• TA1钛板表面凹坑激光熔覆修复后的电学性能和镀铜效果研究

  曾延琦, 张林伟, 曾卫军, 王佳伟, 邱伊健,

  采用涡流导电仪、扫描电子显微镜(SEM)和模拟实际生产工况的高电流密度镀铜试验，研究了TA1钛板表面凹坑激光熔覆修复后的电学性能、镀铜铜箔外观质量和微观形貌。结果表明：TA1钛板凹坑缺陷采用激光熔覆工艺修复后，熔覆区、熔合区、热影响区与基材区的导电率略有差异，平均差异均在5%以内，但是各区域镀的铜箔外观质量和微观形貌几乎无差异。采用激光熔覆技术对阴极钛辊表面凹坑等缺陷进行修复，有望实现钛辊的绿色修复再制造。

• 钎焊间隙对Cu钎料真空钎焊20钢与GH3030接头界面组织的影响

  罗意, 提学超, 蔡顶伦, 甘永芳, 张伟, 李文兵,

  采用纯铜粉末状钎料在1105℃工艺条件下对具有不同钎焊间隙的20钢与GH3030合金异种金属进行了真空钎焊实验。结果表明：钎焊间隙为0.5～0.8 mm时钎缝纵向上出现了局部未钎透缺陷，钎缝与20钢和GH3030合金间均无明显的反应层生成。间隙为1.0～1.3 mm时，钎焊接头致密完整，纵向上无宏观缺陷，20钢和GH3030合金与钎缝间均形成了较明显的反应层；1.5～1.8 mm时，钎缝纵向上出现了明显的未钎透缺陷。钎缝基体均为Cu-Ni固溶体组织，还有少量的Fe、Cr元素；钎焊间隙为1.0～1.3 mm时在Cu-Ni固溶体基体上发现了少量Fe基固溶体。

• 激光焊接顺序对钛合金U型材残余应力与变形的影响

  孙奇, 刘甲, 徐希军, 马亚斌,

  TC4钛合金U型材由1块面板和2块腹板焊接而成，采用激光自熔焊实现两条长焊缝的焊接。为研究激光焊接顺序对该U型材残余应力与变形的影响，使用有限元仿真方法，采用高斯面热源与柱状热源组合的热源模型，对比分析了不同焊接顺序下U型材的应力与变形。结果表明，U型材在不同焊接顺序下残余应力与变形分布情况不同。2条焊缝同向顺序焊接的方案在型材中部焊缝位置的残余应力保持稳定，其他在中部分段焊接的方案（4条焊缝）在该位置的应力有所降低。这主要是由于型材中部位于前面焊缝的起弧或收弧部分，其受到了后面焊缝的热处理作用，残余应力得到了释放。2条焊缝同向顺序焊接方案的变形量最大，从中间向两端同侧顺序、对称焊接的方案与从两端向中间不同侧顺序、对称焊接的方案产生的最大变形量最小。考虑实际焊接时，在U型材两端起弧可设置引弧板，更有利于保证焊缝成型质量，因此适宜采用两端向中间不同侧顺序、对称焊接的方案。

• TiZrCuNi钎料钎焊TA2钛接头的组织与性能

  王娜, 刘全明, 肖俊峰, 龙伟民, 杨海瑛, 高斯峰,

  分别采用37.5Ti-37.5Zr-15Cu-10Ni非晶箔带和粉末钎料对TA2钛进行搭接钎焊试验，研究了两种钎料的熔化特性、组织及物相构成，钎焊界面结构、钎焊接头的拉剪性能。结果表明：非晶箔带固-液相线温度差值更小，能更好抑制界面脆性化合物的形成。粉末钎料组织由基体和多种晶体相构成，而非晶钎料组织未见明显晶粒。钎焊界面处Cu、Ni元素快速向基体扩散，Ti元素快速向钎料中扩散。在920℃/15 min下钎焊TA2钛时，使用非晶箔带钎料钎焊的接头界面脆化层和晶间渗入区厚度之和低于粉末钎料接头的，并且其元素互扩散相对更为充分。适当降低钎焊温度或缩短保温时间可减弱界面元素对基体的熔蚀。使用非晶箔带钎料钎焊的接头塑性稍优于粉末钎料接头的，但其拉剪强度更低，这是由于该接头界面脆化层更厚，产生更多的脆性化合物造成的。

• 层间等待时间对4043铝合金电弧增材制造成形质量的研究

  杨启杰, 黄斌, 雷声远,

  预设8 mm焊道宽度，采用不同层间等待时间进行4043铝合金的单道多层电弧增材制造试验，借助金相显微镜、万能试验机研究了层间等待时间对电弧增材件的外观形貌、显微组织和力学性能的影响。结果表明，层间等待时间是焊道增材高度、焊道侧表面粗糙度和厚度均匀性的关键因素。当层间等待时间为20～30 s时，外观成形质量良好，拉伸性能最优。随着层间等待时间的增加，晶粒逐渐细化。层间等待时间为0～30 s时，硬度呈中部低，底部、顶部高的分布；当层间等待时间为40 s时，硬度从底部到顶部呈下降趋势。

• 管型母线搅拌摩擦焊接设备的研究开发

  苏海龙, 刘照松, 骆宗安,

  为了解决管型母线的难焊接问题，基于搅拌摩擦焊成形原理，我们自主设计研发了一套管型母线搅拌摩擦焊接设备。该设备利用焊接工具整体回转的工作方式对管型母线YOZ平面上的环缝进行高效率焊接，开发了管径大小可调节的工件夹持装置、尾部匙孔可消除的焊缝收弧机构以及相对压下量大小可动态调节的压力控制系统，同时设计稳定廉价的平移轴代替复杂昂贵的旋转轴满足倾角焊接工艺要求。结合设备的导辊压辊等辅助机构，管型母线可在热力联合作用下高质量成形。实验测试表明，该设备各系统功能明确且相互协调，焊接顶锻力最高可达10000 kN，为管型母线的搅拌摩擦焊接工艺研究提供了可靠的支持。

• 铝合金搅拌摩擦焊后柔性滚压工艺技术研究

  张洪涛, 郭绍华, 王翀, 徐俊辉,

  针对铝合金搅拌摩擦焊后滚压装置存在的不足，引入柔性滚压工艺，用内置弹簧的柔性轴柄代替原有的刚性轴柄，增加滚压装置的柔性，并开展工艺验证。试验结果表明:柔性滚压装置结构合理可行，与刚性滚压工艺相比，柔性滚压具有滚压过程稳定、效率高和接头性能好等特点。柔性滚压力波动值仅是刚性滚压的1/10，滚压过程更稳定；柔性滚压用时是刚性滚压的51.7%。柔性滚压和刚性滚压的焊接接头经目视检验、X射线检验均满足I级焊缝标准，但柔性滚压接头的抗拉强度均略高于刚性滚压接头。

• 高性价比耐磨复合板的制备工艺与性能研究

  武守辉, 高增, 陈宁波,

  从实用性角度出发，采用最低成本的、最简单的氧-乙炔火焰钎焊方法，以φ2.5 mm的BCu54Zn铜基钎料作为中间层，完成HT250和Q235异种金属的焊接试验，获得了具有较高冲击韧性和硬度的金属复合板，并进行了试样热处理前后的显微硬度、显微组织、冲击韧性等检测。结果表明：对灰铸铁待焊接表面进行焊前去碳处理，可避免由于灰铸铁含碳量高而导致钎焊焊接接头不牢固的缺陷；对表面进行3次去碳处理后，焊缝和HT250板材的结合性比较好，钎料铺展平顺均匀，并且冲击韧性较高，为57.4 J/cm2，焊件在淬火热处理后表面硬度最高，可达到418.2 HV。

• 使用φ6.5mm LS钢线材盘卷生产φ3.2mm冷拔丝的缺陷分析

  曹志刚, 方亦元, 李禹辰, 苏佩建, 周建平, 曹雅涵,

  在使用φ6.5mm LS钢线材盘卷加工φ3.2mm的冷拔丝的过程中，冷拔丝上出现裂纹及拔断现象，对其缺陷进行了分析。原因是：高线轧制时控制冷却的速度过快；炼钢钢水包精炼时浮渣未除干净，P、S未脱到下限，连铸坯有晶内偏析、微裂纹。针对缺陷产生的原因，在钢水精炼时应严格去除P、S到下限，合理控制高线精轧后的冷却速度。

• 38CrMoAl缸套失效分析

  胡光, 田永维, 张镜斌, 雷其林, 张佳,

  采用化学成分分析、金相分析、力学性能分析和断口扫描电镜分析手段，对38CrMoAl缸套开裂原因进行了分析研究。结果表明：缸套基体上有数量多、尺寸长的细条状夹杂物，在基体中起割裂作用。这是断裂的主要原因。