热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2022年第5期

• Sb元素在铸造Al-Si合金中的作用

  刘东洋, 虞秀勇, 高文理, 毛郭灵, 高艳丽,

  对Sb元素在Al-Si合金中的作用研究进行了总结与分析。可以得出：Sb元素对Al-Si合金的初生α-Al枝晶和共晶Si都有影响；Sb元素的变质与冷却速率有关，存在过变质现象，Sb元素会形成Al Sb、Mg3Sb2等，可导致Sb过变质；Sb元素是长效变质剂，有一定的孕育期，有良好的重熔性且重熔后无孕育期。Sb的变质机理研究还没有一致结论。Sb元素对Al-Si合金的流动性等也有影响。Sb元素对人体和环境会造成一定的危害。本文还指出了现有研究的不足以及未来的研究方向。

• 材料开坯方式及锻透性的研究现状

  范佳鑫, 朱艳春,

  基于锻造、轧制、挤压三种不同的开坯方式论述材料开坯的研究现状，并且介绍了三种开坯方式各自影响开坯质量的主要因素。简单分析比较了三种开坯方式的优缺点。重点阐述材料锻造开坯及其锻透性的研究现状，并对锻透性的影响因素、理论模型及其研究方法进行论述。最后，表明了研究锻透性的重要意义，指出目前对于材料开坯的研究存在的一些问题，并对锻透性的理论研究及目前存在并需要解决的问题进行了展望。

• 固溶态6082铝合金的高温流动行为及热成形性能

  雷奕文, 郭鹏, 邓磊, 王新云, 田伟光, 晏洋,

  针对前置固溶处理（固溶处理在锻坯预热前）能明显减小6082铝合金锻件表层粗晶的情况，研究固溶铝合金高温流动行为及热成形工艺窗口。对6082铝合金先进行固溶处理再进行热压缩实验，建立了固溶态6082铝合金双曲正弦型流动本构方程，并考虑了应变对流动应力的影响。基于热加工图理论分析不同加工参数时的功率耗散率、微观失稳以及动态再结晶行为。结果表明，合适的变形温度为450～470℃、应变速率为0.3～1 s-1。在此条件下变形的6082铝合金晶粒尺寸均匀细小，晶内位错密度低，发生了较大程度的动态再结晶，有利于热成形。

• 焊接电流对M51/RM80异种钢电阻点焊接头力学性能和断裂行为的影响

  陈刚, 唐啸天, 刘国跃, 贾寓真,

  将电阻点焊技术引入到双金属带锯条制备过程中齿材与背材的焊接工序，采用剪切测试研究了焊接电流对M51粉末冶金高速钢和RM80高强度钢异种钢焊接接头强度的影响，并采用金相显微镜和扫描电子显微镜观察了不同焊接电流下焊接接头界面组织及剪切断裂行为。结果表明：随着焊接电流增大，焊接接头强度先升高后降低。焊接电流低于800 A时，接头剪切断裂主要发生在焊缝界面位置；焊接电流高于800 A时，接头剪切断裂主要发生在RM80钢侧热影响区；当电流为800 A时，剪切强度达到最大值，为420.8 MPa。通过拟合界面强度及软化区强度分析了焊接接头失效的规律。

• 钒合金激光焊焊接接头的组织及力学性能研究

  徐立群, 姜少宁, 胡心平, 李殿超,

  研究了激光焊用于连接ITER包层结构候选材料钒合金的可行性。当激光功率为2000 W，焊接速度为10mm/s，光斑直径为0.3 mm时可获得焊缝结合情况良好的钒合金焊接接头，并进行了组织形貌观察及力学性能测试。结果表明，钒合金的焊缝结合情况良好。焊缝的组织主要由焊缝中心细小的等轴晶区（尺寸约10μm）以及靠近熔合区粗大的柱状晶组成。焊缝与母材之间有明显的熔合线，由于焊缝区的碳、氧含量明显升高，出现了板条状Ti(CO)析出物。焊缝的硬度约750.6 HV，与母材相比，出现明显的硬化现象。焊接接头的拉伸强度低于母材，伸长率只有母材的1/5，断口出现在焊缝区。焊接过程中碳、氧等杂质元素含量的升高以及板条状Ti(CO)析出物的产生，使得钒合金室温拉伸性能降低。

• 工艺参数对搅拌摩擦焊制备泡沫铝的影响规律研究

  宋锦书, 金恋,

  目前传统制备泡沫铝复杂成型件的方法是在预制体发泡后再进行成型，由于预制体发泡后温度降低，会造成成型缺陷。先使用不同参数进行搅拌摩擦焊制备泡沫铝预制体，然后对预制体进行680℃不同保温时间的发泡试验，总结出工艺参数对搅拌摩擦焊制备泡沫铝的影响规律。对使用最佳焊接参数制备的预制体进行热拉伸试验以确定其最佳热成型参数。结果表明，焊缝间距3mm、焊速50 mm/min、转速2000 r/min为最佳的焊接参数，最佳发泡参数为680℃保温110 s。450℃、2 mm/min热拉伸时预制体有优良的热成型能力，伸长率可达到46.20%。使用搅拌摩擦焊制备预制体，然后对预制体先热成型再发泡或许可以成为一种制备泡沫铝复杂异形件的新方法。

• 铝/镁异种合金搅拌摩擦搭接焊接头界面结构及拉剪性能

  于欢, 毛育青, 杨平, 柯黎明,

  在其它焊接条件相同的情况下，通过改变焊接速度对5A06铝合金和AZ31镁合金进行搅拌摩擦搭接焊接试验，分析焊接速度对接头hook沟成形及拉剪性能的影响。结果表明，适当降低焊接速度，有利于提高焊接热输入量和金属流动能力，使得接头的有效搭接厚度和宽度增加，内部孔洞缺陷消失。此外，有利于hook沟处铝和镁金属原子发生充分扩散，形成紧密的冶金结合。但是，当焊接速度太低时，热输入量过大，接头hook沟附近产生了明显的金属间化合物过渡区，且过渡区内形成了大量的Al12Mg17和Al3Mg2脆性金属间化合物，导致过渡区开裂。其中，当焊接速度为47.5mm/min时，接头的有效搭接厚度和有效搭接宽度最大，且hook沟前端界面得到良好的冶金结合，使得接头的拉剪性能最优。

• 不锈钢包覆层对挤压态FGH96合金表层组织的影响

  刘光旭, 王晓峰, 杨杰, 邹金文,

  采用光学显微镜、扫描电子显微镜和电子探针显微分析研究了热挤压镍基粉末冶金超级合金FGH96与304不锈钢（304SS）之间的界面，研究了304SS包覆层对挤压态FGH96合金表层组织的影响。结果表明，两合金间的界面结合良好，无缝隙或空洞。在FGH96合金表层生成一条尺寸约500 nm的Ti C颗粒相流线，Ti C颗粒相的形成与两种金属间Ti和C元素的扩散及反应密切相关。Ti元素的扩散导致FGH96合金表层组织中贫γ'相区域出现以及沿界面至FGH96合金方向上γ'相尺寸的梯度变化。另外，304SS包覆层对热挤压FGH96合金的影响较小，FGH96合金棒材距表层约20μm范围为组织异常区。

• Al/Cu薄板高转速搅拌摩擦点焊工艺及接头微观组织研究

  范炜, 储龙飞, 汪棣, 陈书锦,

  采用高转速搅拌摩擦焊对1 mm厚的6061铝合金及T2紫铜板开展点焊工艺试验，研究了焊接停留时间、Zn中间层及冷却方式对焊点宏观界面及微观组织的影响规律。结果表明：在焊接停留时间为1s、中间层Zn厚度0.2mm、无水冷的焊接工艺参数下，焊点宏观形貌成形良好，无明显焊接缺陷产生，接头力学性能最优；焊点中间界面层主要由Al2Cu、Al-Zn共晶和α-Al组成；随着焊接停留时间的增大，焊接热输入增加，焊点抗剪切性能降低；Zn中间层的加入能够提高接头力学性能；水冷使得焊接峰值温度降低，减小了焊接热输入，提高了接头力学性能。

• 镁合金/镀铜、镀镍钢激光熔钎焊接头组织性能研究

  林一鸣, 邵志洋, 周宇浩,

  采用AZ31镁合金焊丝对镁合金/镀Ni(Cu)钢进行激光熔钎焊研究，探讨Cu层和Ni层对激光熔钎焊接头微观组织及性能的影响。结果表明：在Q235钢表面不论是镀Cu层还是Ni层，激光熔钎焊接头宏观形貌较好。在Q235钢板上镀Cu层所得的焊接接头抗拉强度为145.4 MPa，达到镁合金强度的60.6%，相比于在Q235钢上镀Ni层所得的焊接接头，提高了20.8%。通过扫描电镜观察到镀Cu钢的界面处生成条絮状组织，而镀Ni钢界面处生成颗粒状组织。通过SEM和XRD分析了镀铜钢板接头的镁侧断口主要有CuMg2相、Cu3Al2相、Al5Mg11Zn4相，镀镍钢板的镁侧断口主要有MgNi2相、Al3Ni2相、Al0.58Mg0.42相。

• 冷轧压下量对汽车车身用高强不锈钢组织和力学性能的影响

  江良煊, 何福善, 郑开魁, 向红亮,

  节能降耗使高强度不锈钢成为汽车车身材料的首选。本文主要研究了冷轧压下量对车身用不锈钢力学性能和微观组织的影响规律。结果表明：抗拉强度和硬度都随着冷轧压下量的提高而提高，在冷轧压下量为66.7%时达到最高，其抗拉强度为1860 MPa，维氏硬度为544.4 HV；其塑性随压下量增大而降低，在冷轧压下量为75%时达最低值1.93%。材料经冷轧后，晶粒有明显的伸长变形，随压下量增大，断口形貌出现明显的解理特征，有脆性断裂趋势。EDS分析表明，随压下量增加，第二相中Cr元素含量先增加后减小，Ni、Mn含量下降。

• 焊接气孔对ENi620镍基焊条熔敷金属显微组织的影响

  韩昊亮, 齐彦昌, 彭云, 魏金山, 马成勇,

  针对LNG储罐用镍基焊条国产化过程中气孔缺陷对熔敷金属的元素分布与组织形貌的影响，采用金相显微镜、扫描电镜及X射线衍射设备获得气孔在熔敷金属中的形貌照片、气孔内壁的元素分布和主要物相图谱。结果表明，气孔通过改变其周围晶粒的生长方向与晶粒尺寸，从而影响熔敷金属微观组织；气孔内壁存在球状颗粒，主要由Fe、C、O及Ni等合金元素组成；气孔通过影响元素的偏聚而影响晶粒的元素组成，在气孔周围析出细小的奥氏体相晶粒。根据各表征结果，推测熔敷金属中的气孔类型最有可能为CO气孔。

• 铝合金激光-MIG复合焊气孔缺陷影响规律研究

  赵昕, 辛志彬, 赵函, 杨志斌,

  针对铝合金激光-MIG复合焊接气孔缺陷突出的问题，系统研究了激光功率、电弧电流、焊接速度、热源间距、离焦量等工艺参数对气孔缺陷分布、大小及含量的影响规律。研究结果表明：保证实现全熔透焊接时，激光功率对焊缝气孔缺陷的影响较小；气孔缺陷含量及大小均随电弧电流增加而增加，当电弧电流大于150 A时，因电弧压力较大，气孔缺陷主要分布在熔合线附近；焊接速度增加导致气孔含量增加，焊接速度由0.72 m/min增加到2.40 m/min时，气孔缺陷含量从0%增加到6.3%，均主要分布在焊缝中心；热源间距为3 mm时可以有效地降低气孔缺陷含量；采用负离焦量或零离焦量均可以大幅减少气孔缺陷的含量。

• 316L不锈钢双极板激光焊接工艺研究

  张晓龙, 陈卓, 汪宏斌, 秦子威, 周科,

  0.1 mm厚316L不锈钢薄板主要用于制作氢燃料电池的主要部件双极板。在其制作过程中，需要进行薄板搭接焊。采用单模光纤激光焊对0.1 mm厚316L不锈钢双极板进行搭接焊工艺研究，观察焊接接头正面以及截面组织形貌，并分析不同工艺参数对焊缝成形以及接头力学性能的影响。结果表明，焊缝表面质量良好，焊接接头可达到熔透连接，焊缝的熔深和熔宽与激光功率成正比，与焊接速度成反比；在熔透连接的情况下，焊缝强度满足双极板的强度要求。焊接接头显微硬度呈"M"型分布。

• 粉煤灰在熔模铸造背层涂料中的应用研究

  宋秀丽, 魏修亭, 赵而团, 周俊杰,

  研究了以粉煤灰为背层粉料、硅酸乙酯为粘结剂、煤矸砂为砂料的熔模铸造工艺。对涂料粘度、悬浮性、凝固时间以及型壳强度等性能进行了测试，得出了涂料粉液比和催化剂对涂料性能的影响规律，优化了涂料配比。试验证明，粉煤灰作为熔模铸造背层材料是可行的。

• 铝铁双金属石膏型铸造界面复合工艺研究

  张国伟, 王明杰, 董莹, 张宇斐,

  针对汽车发动机铝铁双金属缸体中铝合金基体与铸铁缸套结合不紧的问题，研究了石膏型铸造缸体成型过程中铝铁双金属界面结合工艺。采用正交试验研究了不同预热温度、不同的热浸铝温度和不同的热浸时间对铝合金缸体与缸套界面结合的影响。通过宏观和微观界面结合分析、界面缝隙率分析以及结合强度分析得到了最佳工艺参数。试验结果表明：当预热温度为350℃、热浸温度为750℃、热浸时间为300 s时，铝/铁界面结合效果最好，界面缝隙率为3.1%，结合强度达到77 MPa。

• K648高温合金回用料的遗传性研究

  田喜明, 高磊, 马敏团,

  对K648合金全新料和回用料（50%母合金新料+50%回炉料）进行真空感应熔炼并浇注成梅花试样，分别对铸态、固溶态和热处理态的微观组织、相成分进行了对比研究，得到了K648合金回用料和全新料微观组织的基本特征信息，研究回用料的遗传性。结果表明：回用料和新料初生相的成分并无明显差异，铸态试样组织形貌差别不大，α相均呈规则块状，尺寸为5～15μm,MC相多呈不规则的形状；热处理后回用料样品中除了针状次生α相更为稠密外，析出相特征与新料的基本一致。

• 7075铝合金多向锻造工艺的数值模拟与试验

  刘晓红, 黄东英, 张磊, 颜春辉,

  对7075铝合金进行了多向锻造试验以及EBSD检测。基于热模拟试验获得的不同温度下的真应力-应变曲线建立流动应力Arrhenius双曲正弦本构方程模型，用Deform-3D软件对7075铝合金4道次多向锻造过程中锻件的温度场、等效应变、最大主应力进行数值模拟。结果表明，锻件最大晶粒尺寸为20.8μm，最小的晶粒尺寸为0.106μm，与多向锻造试验和EBSD检测所获得的大小晶粒共存的双峰晶粒尺寸结果相一致，说明了数值模拟的准确性。

• 铌钒微合金化对大规格耐候热轧H型钢力学性能的影响

  夏勐, 陈辉, 汪杰, 邢军, 黄琦, 彭林, 何军委, 沈千成,

  通过试验对比了铌微合金化与钒微合金化成分对大规格耐候热轧H型钢力学性能的影响。结果表明：采用铌微合金化能够获得相对细小且均匀的显微组织，明显改善低温韧性，提升塑性指标，且对提升强度更有利。

• 带内网格筋环件约束轧制的成形规律分析

  冯玮, 彭露,

  带内网格筋环件因其强度高、质量小，在航空航天等领域有着广泛的应用。由于带有网格筋的环形薄壁零件结构复杂、难以成形，本文提出了一种连续的局部约束轧制成形工艺。简述了带内网格筋环件约束轧制成形原理，利用Deform-3D有限元模拟软件建立了其约束轧制成形有限元模型，模拟分析了其成形过程，得到了构件网格筋充填、等效应力分布、金属流动情况、成形力变化等宏观变形规律。结果表明：带内网格筋环件约束轧制成形过程中，每一个网格筋单元变形规律一致，变形区存在中性面、主动变形区和被动变形区，且在每个轧制过程中周期性变化，每个内网格单元填充均匀，成形载荷随时间呈周期性波浪状增大。

• Y型三通管充液挤压成形的数值模拟

  姬增利, 罗云华, 金俊松,

  提出一种基于液压胀形和挤压成形的Y型三通管充液挤压成形工艺。利用Abaqus有限元软件对该成形工艺进行了数值模拟，研究了成形过程中的主要缺陷以及内压大小、内压加载路径、摩擦系数对三通管成形质量的影响规律。结果表明：管的主要质量问题是壁厚分布不均匀和起皱。内压大小对起皱起决定性作用，当内压在30MPa以上时，起皱消失。当内压为35MPa时，成形质量较好；摩擦系数越小，壁厚差越小；合适的内压加载路径可以改善管的壁厚分布。

• 锻造工艺对含钒热作模具钢组织和性能的影响

  殷铭, 李强伟,

  采用不同的锻造温度进行了5CrNiMoV新型含钒热作模具钢的锻造试验，并进行了显微组织、热疲劳性能和高温磨损性能的测试与对比分析。结果表明：当终锻温度为830℃时，与1070℃初始锻造温度锻造相比，在始锻温度1100℃下锻造的5CrNiMoV热作模具钢的热疲劳裂纹级别从5级降为2级，高温磨损体积从39×10-3mm3减为18×10-3mm3；当始锻温度为1100℃时，与终锻温度860℃相比，在终锻温度830℃锻造的5CrNiMoV热作模具钢的热疲劳裂纹级别从4级变为2级，高温磨损体积从32×10-3mm3变为18×10-3mm3。在始锻温度1100℃、终锻温度830℃时锻造的模具钢热疲劳性能和高温磨损性能得到明显改善。

• 不同强度级别的汽车大梁钢成形性能分析

  孙岩, 薛峰, 赵中昱, 潘进,

  对比研究了三种不同强度级别的汽车大梁钢的成形极限曲线，并结合力学性能、微观组织对其进行了综合分析。研究发现，随着汽车大梁钢强度级别的升高，其断后伸长率和应变硬化指数下降；钢的微观组织以铁素体为主，并带有少量珠光体，其中铁素体细小且部分有团簇聚集的特征；从成形极限曲线看出，在单向拉伸状态和双向胀形状态下，主次应变值随大梁钢级别的升高而降低，主应变极值点（FLD0）处的应变值也呈现相同的变化趋势。

• 不同热处理工艺下L245M钢级小弯曲半径感应加热弯管性能的研究

  许彦, 刘迎来, 聂向晖, 丰振军, 李亮, 李记科,

  对不同热处理工艺下的L245M钢级小弯曲半径感应加热弯管壁厚分布、力学性能、金相组织进行了检验分析。发现在感应加热弯制后弯曲段管体壁厚发生了明显变化，外弧侧壁厚减薄，内弧侧壁厚增厚。回火处理后，管体壁厚出现回弹；与母管相比，感应加热弯制后弯曲段内弧侧管体强度略有升高，而外弧侧管体强度明显升高，强度增加了近200MPa，断后伸长率、断面收缩率以及冲击韧性出现明显下降；回火处理后弯管管体强度略有下降，整件弯管各部位拉伸性能分布更均匀，冲击性能得到明显改善；感应加热弯制后弯管无论是否回火，弯曲段位置内弧侧的管体力学性能最接近直管段，其次是中性区，外弧侧波动最大。

• 5052铝合金搅拌摩擦焊的材料流动数值模拟

  文旭峰, 苗臣怀, 曹丽杰, 吴晓虎,

  采用Abaqus软件，基于ALE（任意拉格朗日-欧拉）方法建立5052铝合金搅拌摩擦焊的有限元模型，利用粒子追踪手段对5052铝合金搅拌摩擦焊接过程中的材料流动进行模拟。结果表明：前进侧材料随轴肩转动进入后退侧，而后退侧材料却不会进入前进侧；上表层材料和下表层材料不会离开各自表面层，而后退侧的中间层材料在轴肩带动下进入上表层；随转速增加材料流动性增强。模拟以及试验结果均表明，与平轴肩相比，在相同焊接参数下，凹轴肩能更有效避免接头产生孔洞缺陷。

• FeCoNiCrCu0.5高熵合金与304L不锈钢电阻点焊的试验研究

  孙书娟, 季业益, 陆宝山, 关集俱,

  采用电阻点焊技术将 FeCoNiCrCu0.5高熵合金与 304L 不锈钢进行焊接接合，并借助表面 3D 轮廓测量仪、光学显微镜（OM）、扫描式电子显微镜（SEM）等设备观察焊点表面形貌，分析了高熵合金与 304L 不锈钢间的元素扩散、析出行为和焊接缺陷。结果表明，采用电阻点焊可成功实现 FeCoNiCrCu0.5高熵合金与 304L 不锈钢异种金属的焊接接合，但焊后熔融区与热影响区存在少量裂纹和空穴缺陷，这些裂纹可归纳为熔融区的结晶裂纹，以及热影响区内的液化裂纹；由于过大的焊接电流与较长的焊接时间，试片熔融区熔液由中心位置向外喷溅而形成空穴。FeCoNiCrCu0.5熔融区与 304L 熔融区的平均硬度均较母材硬度低，这是由于 304L 不锈钢中的铁元素扩散至熔融区中形成富铁相，且熔融区存在大小不一的裂纹造成的。

• 双相不锈钢真空电子束焊接接头组织与力学性能

  尹嵬, 李忠新, 柳阳, 李国平,

  真空电子束焊接是制备特厚板坯的主要方法，而真空下焊缝有无N损失且是否影响产品使用性能的研究尚不多见。对S32101经济型双相不锈钢进行真空电子束焊接，对焊态和焊后热轧固溶态的焊接接头分别进行了显微组织观察、N含量检测、z向拉伸和夏比冲击性能检测。结果表明，S32101的真空电子束焊缝中N含量较母材有明显的下降。但是，轧制固溶后焊缝的力学性能与轧制复合面的相当，交货时无需切除。由于N含量偏低的焊缝区域位于板材厚度中心，不会与腐蚀介质接触，故无需考虑其耐蚀性能。

• STEP系列压水堆燃料组件上管座TIG焊接工艺研究

  付思特, 余璇, 盛国福, 余国严, 王惠生, 钟建伟, 蔡贵川,

  STEP系列压水堆燃料组件是我国自主设计研发，拥有完全自主知识产权的燃料组件，包括上管座、骨架、燃料棒等部分。上管座焊接是压水堆燃料组件制造的核心工艺，是决定上管座力学性能、外形尺寸合格性的核心工序。对某型号燃料组件上管座开展焊接工艺试验，上管座部件的焊接接头为无坡口对接形式，采用先手工组对点焊，后匀速自动焊接的焊接工序。对上管座试样进行外观、金相、晶间腐蚀、渗透等检验，探索出满足技术条件要求的焊接工艺参数。针对熔深、热变形量等工艺难点进行分析，提出工艺优化改进的思路。

• 基于固有应变理论的高铁车顶MIG焊接变形仿真研究

  韩春花, 徐娜, 张兴芳, 张玮,

  高铁车顶焊接变形一直是工程中亟需解决的问题，对车顶焊接过程进行数值模拟，能快速、有效预测焊接变形，为改进其焊接工艺提供依据。然而高铁车顶尺寸大、焊缝多，采用目前数值计算方法难以准确、高效获得其焊接变形。因此，基于常用的固有应变理论，根据铝合金车顶型材MIG焊工艺，通过改进现有计算模型，快速、准确地得到了高铁车顶整体焊接变形。结果显示，高铁车顶多条焊缝采用不同焊接顺序时得到的变形趋势基本一致，但变形量不同，其中先焊车顶外弧面接缝再焊内弧面接缝，同一弧面先焊弧面中间接缝再焊两侧接缝的方案的变形最小。

• 镍基合金的药芯焊丝气体保护焊工艺评定

  孙修圣, 陈勇, 刘鸿彦, 杜永勤, 韩军,

  采用药芯焊丝气体保护焊（FCAW-G）对UNS N10276及UNS N06625两种镍基合金进行了焊接工艺研究，按照NB/T47014-2011对两副试板进行焊接工艺评定，对焊接接头的拉伸、弯曲性能、硬度、化学成分及耐蚀性能进行了检测。试验结果表明，选用型号为ENiCrMo4T1-4和ENiCrMo3T1-4的药芯焊丝，采用80%Ar+20%CO2混合保护气，可以分别实现UNS N10276及UNS N06625镍基合金的焊接，且焊接接头具有较好的塑韧性及拉伸强度，并能够满足标准对镍基合金材料耐蚀性能的要求。该研究对镍基合金药芯焊丝气体保护焊在有色金属压力容器制造上的推广应用有积极意义。

• 镀锌板焊接接头的组织及耐腐蚀性研究

  潘进, 刘效云, 张鹏, 贾元海, 张明博, 曹宏伟, 马成,

  采用脉冲焊接方法及冷金属过渡（CMT）焊接方法分别对镀锌板进行了焊接，焊接过程中无气孔及飞溅缺陷，但仍有肉眼可见的锌层烧损，焊缝成形欠佳。观察金相组织发现热影响区为铁素体+贝氏体组织，随着远离焊缝贝氏体组织减少，铁素体组织增加，硬度下降。采用CMT焊接的焊接接头硬度普遍高于脉冲焊接方法。经2周时间盐雾试验后，两种焊接方法下的焊接接头均在焊趾位置表现出较严重的锈蚀，经截面观察，CMT法焊趾位置腐蚀更深。

• TSZ410高强经济型不锈钢焊接HAZ断裂韧性研究

  柳阳, 廉晓洁, 赵振铎, 范光伟,

  使用Gleeble 3800热模拟试验机对5 mm厚的TSZ410高强经济型不锈钢进行了4个参数的焊接HAZ热模拟试验。使用光学显微镜对热模拟试样的组织进行观察，并测量晶粒尺寸和铁素体比例。对热模拟试样进行断裂韧度试验，并使用SEM和光学显微镜对断口和裂纹扩展路径进行观察。结果表明，TSZ410高强经济型不锈钢焊接热模拟HAZ组织由马氏体和残留的高温铁素体组成。随着热输入的增加，晶粒尺寸和铁素体比例均随之增加，CTOD（裂纹尖端张开位移）值降低。在CTOD值较高的断口可观察到裂纹尖端的韧窝状形貌。晶粒尺寸对CTOD值的影响更为显著。最后，建议提高钢材的高温铁素体形成温度，在HAZ得到更多的马氏体组织，从而可通过回火改善其韧性。

• 管道内壁焊斑振动抛光工艺

  王东亮, 王伟, 陆凯雷,

  针对钢制焊接弯管内壁热影响区的氧化物及焊渣抛光难题，将陶瓷载体、碳化硅钢砂及水的混合磨料按一定比例装入组焊管内，并固定于弹簧振动研磨槽上，利用研磨机的三元振动效应带动磨料在管道内高速振动，使磨料对管道内壁持续摩擦切削，从而实现对管道内壁焊斑的抛光。研究发现：当陶瓷载体、碳化硅钢砂及水的混合比例为5:1:1，装载体积为预抛焊管组件内容积的80%，振动研磨机转速为1000 r/min，抛光10 min，φ76-2 mm弯管内壁处的焊斑得到有效清除，表面抛光质量可达2级。同时，振动抛光可有效消除管组焊件焊缝的残余应力，应力消除率最高可达50%，高于振动时效、冲击时效单项工艺的处理效果。

• 超临界锅炉末级过热器水压泄漏原因分析

  张艳飞, 张涛, 郭洋, 田峰, 韩扩,

  某新建660MW超临界机组在安装阶段水压试验时1#锅炉末级过热器钢管发生开裂泄漏。对失效钢管进行了化学成分分析、常温力学性能检测、金相组织观察、扫描电子显微镜分析和能谱分析。结果表明，开裂泄漏的主要原因是钢管内壁在热轧和冷拔过程中产生了纵向线性缺陷，并在缺陷尖端形成应力集中。在水压试验过程中，缺陷尖端张开形成裂纹并扩展，导致末级过热器发生泄漏。

• 盘条表面簇状裂纹形成机理及改进措施

  胡鹏飞, 王志义, 赵兴隆, 回世旭, 付国龙,

  盘条表面簇状裂纹是大规格线材的缺陷之一。对轧制过程和成品试样中的簇状裂纹进行宏观形貌和金相分析。并对粗轧过程进行有限元分析，对粗轧轧件的应力和应变进行模拟。结合轧钢生产实际优化了粗轧孔型，最终有效减轻了线材表面簇状裂纹。

• CM690锚链钢的表面“三角口”裂纹分析

  梁佰战,

  CM690锚链钢在轧制过程中发现表面有“三角口”裂纹。从化学成分、缺陷形貌、金相和能谱四个方面对缺陷进行了分析，同时核查了冶炼和轧制过程。发现钢中化学成分的钛含量相对较低，且浇铸过程存在拉速频繁调整和过热度较高现象。分析认为钢材表面的“三角口”裂纹主要由铸坯表面横裂纹经过轧制变形所致。采用ThermoCalc软件计算了CM690钢的氮化物相图和不同含量氮化物析出温度的变化情况，研究了CM690钢表面“三角口”裂纹产生的机理。结果显示，裂纹是由于矫直温度刚好处于AlN氮化物析出温度范围内，AlN在晶界析出弱化了晶界结合力，而外加的矫直力最终导致了横向裂纹的产生。经过工艺优化，表面“三角口”裂纹再未出现。

• 304L不锈钢法兰酸洗腐蚀失效分析

  许万剑, 杨春丽, 刘斌, 赵宏柱, 石永新,

  304L不锈钢法兰与不锈钢管焊接后在酸洗过程中发生腐蚀失效。采用宏观检验、化学成分分析、金相检验、SEM、热处理模拟等方法，对该法兰中孔处的腐蚀现象进行分析。结果表明，法兰中孔处在焊接后存在晶间敏化，严重降低了法兰的耐晶间腐蚀性能，从而导致法兰中孔焊缝及附近在酸洗过程中发生晶间腐蚀减薄。