热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2023年第11期

• 振镜激光对金属材料焊接接头组织及性能影响的研究进展

  闵颢翰, 孙茜, 王坤, 孙齐政,

  激光焊接作为一种材料连接技术，在航空航天、精密机械、生物医疗等制造领域得到广泛的应用。采用传统线性激光技术，焊缝元素偏析严重，且接头力学性能不佳，而采用振镜激光焊接技术能够显著改善金属（特别是异种金属）焊接接头的组织和性能。本文较为全面地归纳总结了目前国内外学者关于振镜激光及其参数对金属材料焊接接头宏观形貌、显微组织及其力学性能影响规律方面的研究，可为后续的研究提供参考和借鉴。

• 小孔TIG焊技术在中大厚度TC4板上的应用研究

  殷亚运, 徐希军, 雷小伟, 崔永杰, 张浩,

  对14 mm及26 mm厚TC4板进行了小孔TIG焊工艺试验，研究了工艺参数对焊缝成型、内部质量及接头组织性能的影响。结果表明，采用优化的小孔TIG焊工艺可以不开坡口实现14 mm厚TC4板的单面焊双面成型，焊缝及热影响区出现马氏体组织转变，接头与母材相比出现明显硬化。对于26 mm厚Y型坡口试板，采用小孔TIG焊从背面打底可以完成14 mm钝边熔透焊，从正面打底可以完成10 mm钝边熔透焊，打底焊道美观，内部质量优，可直接采用常规TIG焊工艺填充盖面。制备的中大厚度TC4板接头强度与母材的相当，工艺性能良好，焊缝冲击性能与母材的相当，热影响区冲击性能优于母材的。

• 大厚度Ti-6Al-4V ELI钛合金电子束焊接头的组织及力学性能

  张鹏, 张国栋, 袁鸿, 高健时, 许乔郅, 余槐, 王金雪,

  采用不同的焦点偏移量和扫描幅值对55 mm厚Ti-6Al-4V ELI钛合金板进行电子束焊接试验，通过金相分析、室温拉伸及显微硬度测试，研究了焊缝成型及接头的组织、力学性能。结果表明：当采用较小的焦点偏移量焊接时，扫描幅值的增加会显著降低焊缝深宽比，当焦点偏移量过大时，焊缝易出现咬边及明显的钉尖缺陷。焊缝组织为粗大的柱状晶，其内部由十字交叉状排列的针状马氏体α'相构成。当焦点偏移量为-15 mm、扫描幅值为0.2 mm时，接头抗拉强度比母材的高，沿熔深方向抗拉强度无明显差异，力学性能稳定。焊缝处平均硬度为323 HV，比母材高40 HV。

• TC4钛合金中厚板激光焊接接头组织及性能研究

  刘甲, 雷小伟, 余巍, 马照伟, 符成学, 崔永杰, 杜志博, 王伟超,

  分析了16 mm厚TC4钛合金板的激光焊接技术，研究了辅助气体侧吹对激光深熔焊成形的影响规律，然后在此基础上实现了16 mm厚TC4板的一次焊透、双面成型。对激光焊接试板开展了金相组织分析，测试了接头的拉伸、显微硬度、冲击及弯曲等性能。试验结果表明：TC4激光焊接焊缝组织主要为针状α'相、马氏体α、少量针状α和β相，可以看到粗大的高温β相晶界，热影响区由针状α'相、块状α相、马氏体α、少量β相组成，部分区域针状α'相+β相呈现网篮特征。接头平均抗拉强度为965 MPa，为韧性断裂；母材平均显微硬度值最低，焊缝和热影响区域硬度值相近，形成典型的“软+硬+软”三明治式硬度分布结构；焊缝和热影响区冲击吸收功值相近，母材冲击吸收功最低，焊接接头弯曲性能良好。

• 光纤激光填丝熔覆系统开发

  闫帅, 陈汉, 石晓鹏, 李泽, 李志勇,

  传统的激光熔覆技术采用金属粉末添加方式，生产效率较低、合金粉末价格昂贵，同时由于合金粉末极易氧化，形成的涂层致密性较差，在实际工业应用领域受到较大的限制。针对传统激光粉末熔覆技术存在的问题，开发了一套光纤激光器填丝熔覆系统，采用IPG光纤激光作为热源，采用TIG-Mate自动送丝装置实现填丝控制，通过LNC-R8200A控制器实现对上述机构的时序控制。试验结果表明，开发的光纤激光填丝熔覆系统，可以高效优质地实现激光熔覆过程。

• 6082铝合金激光填丝焊接头组织及力学性能研究

  邵明皓, 张华, 张健, 刘德博, 张晓峰, 朱煦峣,

  以3 mm厚6082-T6铝合金板为母材进行激光填丝焊接，研究激光功率与焊接速度对焊缝成型、微观组织及力学性能的影响。结果表明，在激光功率为1800 W、焊接速度为0.9 m/min时，焊缝成型最好。接头显微硬度从母材到焊缝中心呈现先减小后增大的趋势，热影响区处存在明显的软化。接头抗拉强度可达300 MPa，伸长率为3.60%。在焊缝背面熔透的条件下，随激光功率增大或焊接速度减小，焊缝的整体成型质量逐渐变好，焊缝中心晶粒尺寸增大，力学性能变差。同时随着激光功率增大，接头气孔数量、尺寸及气孔率均增大。由于6082铝合金本身具有较高的热裂纹敏感性，而且在填丝焊过程中加入Zn，易形成低熔点共晶相，在热循环作用下局部液化导致沿晶开裂。

• 铝合金与镁合金的夹锡电阻点焊

  赵培峰, 张清扬, 顾伟文, 葛学元, 王宁,

  采用电阻点焊对铝合金A6061与镁合金AZ31B进行了焊接，并针对异种金属焊接特点，在两者焊接过程中添加锡金属层以调控接头性能。利用扫描电镜及拉伸机等设备对所得接头的组织、性能进行观察、检测。研究了电阻点焊三大工艺参数（焊接电流、时间及电极压力）对A6061/Sn/AZ31B接头中熔核的形貌及接头力学性能的影响。结果表明：镁合金侧的熔核边界区域生成了Al12Mg17柱状晶反应层（约10 μm），铝合金侧的熔核边界区域生成了Al3Mg2和（Al）的共晶组织层（约3.5 μm）；随以上工艺参数的增大，A6061/Sn/AZ31B接头的抗剪载荷均先增大，达到最大值然后减小；且当焊接电流为30 kA、焊接时间为20 cyc、电极压力为2.1 kN时接头的抗剪载荷达到最大，约4.6 kN。

• TMCP工艺生产的100 mm大壁厚EH36钢板焊接接头的组织和性能

  马国金, 何元春, 王根矶, 许藏文, 魏运飞,

  介绍了TMCP工艺生产的100 mm厚EH36海洋工程用结构钢的生产方法，采用埋弧焊技术分别在15、50 kJ/cm线能量下对钢板进行多道次对接焊接，分析检测了母材及焊接接头的显微组织、常规力学性能和焊接接头-10℃的裂纹尖端张开位移（CTOD）。结果表明，采用超低碳多元微合金化成分设计，TMCP工艺试制的100 mm厚EH36钢板具有良好的力学性能，母材及不同热输入的焊接接头具有优良的低温抗开裂性能。

• 6A01-T5铝合金型材焊接接头疲劳性能研究

  矫增田, 孟祥亮, 滕全全, 刘鹏鹏, 张晓磊, 梁景恒,

  对6A01铝合金型材MIG焊和激光-MIG复合焊接头进行疲劳试验，对比研究两种焊接接头的疲劳性能。结果表明院激光-MIG复合焊接头余高试样、平滑试样的中值疲劳强度分别为93.38、108.57 MPa，均比MIG焊接头余高试样、平滑试样的高。激光-MIG复合焊接头有更窄的熔合区和更为细小的晶粒组织，从而降低了疲劳裂纹萌生与裂纹扩展速率，较MIG焊接头有更好的疲劳性能，MIG焊接头焊缝表面的应力集中处、亚表面气孔、疏松等缺陷是疲劳裂纹萌生的敏感部位，大大降低了疲劳裂纹萌生寿命。减少铝合金焊接接头表面应力集中和焊接缺陷是提高其疲劳性能的关键。

• 铝合金冷弧焊接熔滴过渡行为分析

  黎国宁, 张英乔, 李志勇, 魏守征, 任杰亮,

  利用高速摄像系统和电流电压同步采集系统获得了5183铝合金焊丝冷弧以及传统短路过渡焊接过程的熔滴过渡高速图像及电流电压波形，并分析了熔滴过渡行为。通过对比冷弧焊接技术与传统短路焊接技术，发现冷弧焊接技术通过燃弧阶段电流控制，使短路过渡更早发生，有效缩短了熔滴过渡周期，减小了熔滴尺寸；通过短路阶段波形控制，降低了熔滴受到的排斥作用，增强了熔滴过渡的稳定性。同时，冷弧焊接技术降低了短路峰值电流，避免了短路结束瞬间的飞溅产生。采用送丝速度为8 m/min进行冷弧焊接时，燃弧阶段会发生瞬时短路，熔滴与熔池分离瞬间有时会造成飞溅。

• 钛/低碳钢的自冲铆-电阻点焊复合连接工艺研究

  赵培峰, 张家宁, 石红信, 邱然锋,

  以钛为上板、低碳钢为下板，分别采用自冲铆、自冲铆-电阻点焊复合工艺对其进行连接，对比分析了两类接头的主要几何特征参量和抗剪性能。结果表明：自冲铆+电阻点焊复合连接接头的残余底厚和钉脚张开度比自冲铆接头的大，尤其在采用较大电流的焊接情况下。与钛/低碳钢自冲铆接头相比，焊接电流为6～10 kA获得的自冲铆+电阻点焊复合连接接头的抗剪载荷较大，最大值达到6.71 kN，提高了约56%。

• AZ31B镁合金连铸板材双道搅拌摩擦搭接焊的力学性能

  李铁龙, 许宝卉, 王付杰,

  对AZ31B镁合金连铸板材进行搅拌头逆时针与顺时针不同结合形式的双道搅拌摩擦搭接焊。对焊缝横截面进行了观察，测量了接头的显微硬度，对试样进行了剪切试验和断口扫描分析。结果表明：所有焊缝均有孔洞缺陷；焊核区硬度值相对较大；过渡区硬度值起伏波动较大，略低于母材硬度值；整体上试样后退侧硬度值略高于前进侧；当两道焊接的搅拌头旋转方向均为逆时针时，搭接接头承受的剪切力最大，为6.58 kN，在上板前进侧的迁移线位置发生断裂，断裂形式属于脆性断裂。

• X120管线钢激光电弧复合焊热模拟热影响区的组织转变

  付坤, 胡连海, 王华龙, 胡庆福, 刘雄, 卢立祥,

  X120管线钢具有优异的综合力学性能。采用金相显微镜和透射电镜研究了X120管线钢连续冷却转变（CCT）组织，采用热模拟设备建立了常规热处理条件下的CCT曲线和激光电弧复合焊条件下的模拟热影响区连续冷却转变（SHCCT）曲线。试验结果表明，在激光电弧复合焊条件下，随着冷却速度的增加，热模拟粗晶区组织依次为粒状贝氏体、贝氏体铁素体和板条马氏体，激光电弧复合焊条件下的快速加热使Ac1和Ac3相变线有所提升，高温停留时间短使得奥氏体来不及长大，使组织细化，激光电弧复合焊条件下的Ms转变温度提高，马氏体转变温度区间扩大，使得形成的板条马氏体能够发生自回火，从而减小淬火应力，改善强度和韧性，提高抗开裂能力。

• 30CrMnSiNi2A钢电子束焊接接头的应力腐蚀特性研究

  王波, 卜彦强,

  研究了在腐蚀介质为3.5wt%的NaCl溶液及恒温（35±1）℃条件下，不同初始弹性应力状态下28 mm厚30CrMnSiNi2A超高强钢电子束焊接接头及母材的应力腐蚀情况，采用电镜观察分析了接头和母材的应力腐蚀形貌及应力腐蚀开裂特征，同时计算分析了接头和母材的应力腐蚀速率。结果表明，当初始弹性应力分别为屈服强度的75%、80%和85%时，试样经过672 h的应力腐蚀后，试样表面均出现了黑色的腐蚀产物及腐蚀产物剥落现象，试样的腐蚀情况与初始施加应力水平呈一定的正相关关系。相同载荷水平条件下，接头的耐腐蚀性能要弱于母材。接头试样应力腐蚀开裂后最大的裂纹宽度分别为1.89、3.54和6.84 μm；接头试样应力腐蚀速率的平均值分别为1.361、1.536和1.892 mm/a。接头母材区、热影响区和焊缝区各区域的显微组织差异较小，均为回火马氏体。

• 奥氏体不锈钢管窄间隙焊接残余应力分布及径厚比影响研究

  晏嘉陵, 刘川, 褚巧玲, 刘明星,

  采用轮廓法试验测试和有限元数值模拟研究ϕ273 mm×28 mm的316L奥氏体不锈钢管窄间隙多道焊接残余应力的分布特征，并基于数值模拟研究了不同径厚比对管环焊缝残余应力的影响规律。结果表明：计算得到的环向应力和轮廓法测试结果在焊缝内部的分布趋势相近；焊缝区环向应力和轴向应力沿厚度方向呈现“弯曲型”分布特征，即内壁附近的焊缝及邻近区域为压缩应力，外壁区域为拉伸应力。厚度不变的情况下，随着径厚比R/t增大，焊缝区域的环向拉伸应力区略增大，压缩应力区减小；而内壁附近的轴向压应力值减小，外壁附近的轴向拉应力值也减小，沿厚度方向的轴向应力向“自平衡”应力状态转变。

• TC1合金板材的“黑斑”组织研究

  李荣, 张智鑫, 刘川, 商江, 李媛媛, 党晨凯,

  采用光学显微镜、SEM-EDS及EBSD等多种表征手段对TC1合金热轧过程中显微组织出现的异常“黑斑”组织进行研究，并将其与正常基体的力学性能进行对比。结果表明，异常“黑斑”组织区域内不存在成分偏析现象，其维氏硬度高于正常基体约23 HV。“黑斑”组织的本质为细小的未再结晶的小角度晶界的亚晶晶粒，形成于轧制变形过程。提高热处理温度和延长保温时间对其形态等无明显影响，其室温和400℃高温拉伸力学性能和正常组织板材无明显差异。

• 某管线L415MB螺旋埋弧焊钢管屈曲失效分析

  李亮, 黄磊, 刘成钢, 白强, 杨锋平, 许彦, 丰振军, 常永刚,

  屈曲失效是长输油气管道的重要失效形式之一，本文研究了甘肃地区某天然气管线发生的局部屈曲失效，对其宏观形貌尧几何尺寸和理化性能进行了检测分析。通过勘查和分析失效管段所处地形地貌，推测了可能造成该管线发生屈曲失效的载荷类型。采用有限元分析软件分别对管道承受平行于管轴方向和垂直于管轴方向载荷作用下的管段应力分布和变形进行了模拟和对比分析。结果表明:屈曲失效管段的理化性能符合相关标准要求，平行于管轴方向的压缩载荷是造成该管段发生局部屈曲失效的主要原因。另外，该管段屈曲褶皱区域在轴向压缩力作用下发生了局部壁厚变化和局部变形开裂。

• 石墨烯对激光熔化沉积TC4钛合金组织与力学性能的影响

  沈建明, 张耀祖, 曹建, 夏春,

  以TC4钛合金为基体，研究了添加石墨烯对激光熔化沉积钛合金组织与力学性能的影响。结果表明，添加石墨烯使沉积试样晶粒明显细化，激光熔化沉积的石墨烯增强钛基（Ti-Gr）复合材料中石墨烯与Ti基体间形成TiC界面反应层，这有利于发挥载荷传递作用。Ti-Gr复合材料平均显微硬度、抗拉强度和屈服强度分别达到434 HV、1249 MPa和1225 MPa，较相同条件沉积的钛合金有明显提高。

• 含NiCrAlY抗氧化层K465合金的耐酸性盐雾性能提升

  李博海, 宣乐, 毛高翔, 姜丹, 段士昌,

  研究了含NiCrAlY层的K465合金、含SiO2/NiCrAlY复合涂层的K465合金及含Au/SiO2/NiCrAlY复合涂层的K465合金在酸性盐雾环境下的腐蚀行为。采用SEM、EDS分别观察了三种状态下试样在酸性盐雾测试前后的表面及截面微观形貌和组织成分的变化情况，分析了不同防护层状态下含NiCrAlY层的K465合金的耐酸性盐雾腐蚀性能行为。结果表明，含NiCrAlY层的K465合金发生轻微腐蚀，主要是由于涂层内包括很多腐蚀电位较低的活性金属元素（如Al、Cr等）；含SiO2/NiCrAlY复合涂层的K465合金基本无腐蚀，主要是由于SiO2涂层涂覆在NiCrAlY层表面可大幅度减少腐蚀介质与NiCrAlY层的接触面积，减少腐蚀通道；含Au/SiO2/NiCrAlY复合涂层的K465合金腐蚀最为严重，这是由于Au层与NiCrAlY层在腐蚀介质的连通下形成了原电池结构，从而加剧了NiCrAlY层腐蚀。

• TA1/Q345复合板气体保护电弧焊焊接工艺、组织及性能研究

  付坤, 胡连海, 卢立祥, 耿占一, 苑永攀, 王松涛,

  TA1/Q345复合板焊接结构具有广泛的应用前景。依次采用钢焊丝、铜焊丝、钒焊丝及钛焊丝对复合板进行气体保护电弧焊接，采用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪分析复合板焊接接头各区的组织及成分。结果表明，焊缝成形良好，无裂纹、未焊透、咬边等缺陷，焊接接头焊缝区分为Fe区、Cu区、V区和Ti区，各区焊缝界限明显，在Cu-V界面附近，铜基体上弥散分布着球状钒基固溶体颗粒，显著提高界面的结合性能，钒隔离层及铜隔离层能够有效阻止Fe元素与Ti元素的扩散，抑制了脆性金属间化合物的产生。焊缝各区硬度稳定，焊接接头的伸长率为17%，抗拉强度为517 MPa，达到了Q345钢基层抗拉强度的94%。

• 变形量对Ti-22Al-25Nb合金环形锻件组织与拉伸性能的影响

  张晓越, 师俊东, 马雄, 梁晓波, 张建伟, 曾卫东,

  以Ti-22Al-25Nb合金环形锻件为研究对象，观察了不同变形量的环形锻件微观组织，研究了变形量对锻件室温拉伸性能、室温缺口敏感性和高温拉伸性能的影响，分析了断口特征。结果表明：随着变形量的增加，压扁B2晶粒的长短轴之比显著增加，一次初生板条O相含量明显增加，晶界析出相更加断续。变形量的增加同时提高合金的强度和伸长率。当变形量为50%时，环件试样达到了最佳的强度和塑性匹配。因B2晶粒尺寸减小的晶界强化作用和晶界析出相的不连续是合金的强度和塑性升高的主要原因。室温拉伸断口特征以解理刻面为主。随变形量增加，室温拉伸断口上二次裂纹增加，塑性断裂特征增加。

• 面向增材制造和拓扑优化的火箭管路支架设计制造研究

  吴云峰, 曹文利, 史淑娟, 霍毅, 李丁丁,

  在对某焊接管路支架进行一体化设计和分析选区激光熔化（selectire laser melting，SLM）技术约束要点的基础上，采用SLM技术制造了四种不同材料的管路支架，分析了所制备支架的宏微观结构和力学性能，并对支架进行了拓扑优化设计。结果表明：SLM技术加工的管路支架在宏微观结构无明显的冶金缺陷，力学性能满足标准要求；在边界和承载能力相同的情况下，拓扑优化后的管路支架重量较初始设计减轻36.6%。结果验证了基于增材制造和拓扑优化的设计方法在结构设计方面的可行性，为同类结构的轻质高强设计、制造提供了有益参考。

• 00Cr21Mn5Ni1.5N双相不锈钢冷轧工艺研究

  梁科, 代军, 刘鸿智,

  采用OM、SEM、铁素体测量仪、维氏硬度计、万能试验机等研究了不同变形量的冷轧工艺对00Cr21Mn5Ni1.5N双相不锈钢微观组织与力学性能的影响。结果表明：热轧态00Cr21Mn5Ni1.5N钢的组织为铁素体和奥氏体双相组织。随着变形量的增加，两相组织沿着冷轧变形方向被拉长，组织中越来越多的奥氏体转变为形变诱导马氏体。当冷轧变形量达到55%时，00Cr21Mn5Ni1.5N钢中奥氏体基本转变为形变诱导马氏体。随着冷轧变形量的增加，00Cr21Mn5Ni1.5N钢的硬度、抗拉强度不断升高，塑性不断下降，强塑积先升高后降低。冷轧态00Cr21Mn5Ni1.5N钢中，变形量20%冷轧的试验钢的强塑积最佳，为15713.2 MPa·%。

• Cr3C2添加量对TiC/Ti复合材料组织与力学性能的影响

  贾旭明,

  以Cr3C2粉末作为碳源，海绵钛为基体，利用真空感应悬浮熔炼炉制备原位自生TiC/Ti复合材料。研究了Cr3C2添加量(3wt%、6wt%、9wt%)对复合材料微观组织和力学性能的影响。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和透射电镜对不同Cr3C2添加量的复合材料的物相组成和微观组织结构进行表征。使用洛氏硬度计和室温拉伸性能试验机对复合材料的室温力学性能进行检测。结果表明：随Cr3C2添加量增加，TiC形貌从细长条状到等轴状再到枝晶状转变，基体组织从片层α'转变为针状马氏体α'，晶粒尺寸大幅度下降；复合材料的洛氏硬度从12.2 HRC提高至40.2 HRC，抗拉强度和伸长率均先升高后下降，当Cr3C2添加量为6.0 wt%时，抗拉强度和伸长率最大。

• 柴油机阀体锻件表面缺陷分析

  高联科,

  在柴油机阀体锻件试制过程中，其表面出现肉眼可见的微小线性缺陷。为了确定阀体的缺陷性质和解决该锻件质量问题，对缺陷部位进行了宏观、微观观察和成分分析。结果显示，该缺陷属于金属流动不合理造成的折叠缺陷。通过修改制坯型槽及更换坯料规格，该缺陷得到解决。

• 剧烈塑性变形铜锌合金的纳米压痕性能研究

  王静怡, 杨潘, 王丹,

  采用室温扭转试验对Cu-Zn合金进行剧烈塑性变形，并利用纳米压痕技术对扭转不同圈数的Cu-Zn合金热处理后的力学性能开展研究。基于Oliver-Pharr模型和量纲分析获得Cu-Zn合金在不同扭转圈数下的杨氏模量、硬度、屈服应力与应变硬化指数。结果表明，随着扭转圈数增加，Cu-Zn合金平均晶粒尺寸逐渐减小;在相同的扭转圈数下，轴向平均晶粒尺寸小于径向晶粒尺寸。合金的显微硬度和杨氏模量随载荷的增加而减小。基于量纲分析获得的合金平均屈服强度为0.099 GPa，平均应变硬化指数为0.26，与试验测试结果基本符合。

• 基于GTN模型的含缺陷球墨铸铁力学行为分析

  匡锐, 巩红涛, 刘嘉欣, 张威, 李明, 邓雪涛, 刘军, 耿小亮,

  利用有限元反向标定法得到Gurson-Tvergaard-Needleman（GTN)损伤模型的参数，并基于GTN模型模拟含缺陷QT500球墨铸铁的单轴拉伸变形过程，提出了描述材料内部缩松分散度的正态分布函数，以描述其对力学性能的影响。结果表明，GTN损伤模型可准确地反映球墨铸铁材料的损伤演化。随着孔隙率分布函数方差的增大，孔隙率的分布变广，使材料承载性能下降。

• 0Cr18Ni9小径薄壁管对接氩弧焊接头疲劳性能分析

  张向军, 王博玉, 祖平文, 张祖哲, 聂海军, 李宁, 刘少龙,

  采用光学显微镜、拉伸试验、疲劳试验及扫描电子显微镜对不同脉冲钨极氩弧焊（P-TIG）工艺下小径薄壁0Cr18Ni9 EH油管焊接接头组织、拉伸性能，及最优工艺下EH油管接头的疲劳性能进行了分析。结果表明：不同工艺下管接头焊缝区组织均为δ-铁素体+奥氏体，且热影响区奥氏体晶粒明显粗化。采用基值电流为20 A，峰值电流为50 A，脉冲频率为0.5 Hz，占空比为70%时，小径薄壁管焊接接头拉伸性能最优，该工艺下管接头疲劳极限为106.5 MPa；疲劳断口可分为裂纹源区、稳态扩展区以及瞬断区，随着应力幅值的减小，瞬断区在疲劳断口中所占的比例逐渐减小。

• 防止高速机气缸盖铸件渗漏工艺研究

  田永维, 张飞场, 赵雄, 高洁, 解卫红, 宁强伟,

  通过控制浇注温度和增加随流孕育剂试验，验证了这两种因素对其型高速机气缸盖渗漏问题的影响，找到防止该型高速机气缸盖渗漏问题的方法。试验发现，起浇温度在1389℃，最低温度不低于1351℃时，可以获得组织致密的气缸盖铸件，能消除该型气缸盖的渗漏缺陷；加入0.1%的随流孕育剂也可有效解决气缸盖的渗漏现象，但在增加试验压力和延长保压时间后，还会发生渗漏现象。因此，提高浇注温度要比加入的随流孕育剂防止该型高速机气缸盖渗漏更有效。

• 缺陷深度对SMA490BW钢焊修接头组织及性能的影响

  邱培现, 段卫军, 李亚南, 马征征, 孙中文, 余敏,

  对SMA490BW耐候钢接头不同深度的缺陷进行了焊修，分析了补焊接头的组织、残余应力及力学性能。结果表明，2～6 mm深度缺陷的补焊不会对焊缝组织产生影响，焊缝组织主要为先共析铁素体、针状铁素体及粒状贝氏体。补焊对原焊缝产生热影响，形成正火细晶组织。补焊接头焊缝区的硬度低于初焊接头，补焊对接头的拉伸性能影响不大，但补焊接头的冲击性能优于初焊接头。随着缺陷深度的增加，补焊道次增加，致使接头及母材经历多次热循环，影响了接头残余应力分布。当补焊深度为6 mm时，焊缝附近纵向残余应力超过母材本身的屈服强度，而实际焊修后不再进行热处理，因此不建议对6 mm及以上深度的缺陷进行焊修。

• 浇注温度对A380铸造铝合金显微组织中含Fe相的影响

  孔建, 王金涛, 于文强,

  A380铸造铝合金因其优异的耐磨性和耐腐蚀性、低热膨胀系数和高强度质量比而被广泛应用于汽车的缸体、缸盖和活塞等零件上。浇注温度是A380合金获得优异力学性能的重要工艺参数。本文在700～900℃的不同浇注温度下研究了A380铸造铝合金（Fe=1.1wt%）显微组织中含Fe中间相的演化过程。结果表明，当浇注温度高于800℃时，合金中有害β-Fe相的析出几乎得到了抑制。当浇注温度为700～900℃时，随着浇注温度的升高A380合金的二次枝晶臂间距逐渐减小，硬度值总体呈增加趋势，这与金相组织中α-Fe相与β-Fe相的含量与比例相对应。

• 介质冷却散热搅拌半固态技术制备铝合金的组织及温度场模拟

  陈可平, 周冰, 仇志艳, 徐春, 王占勇,

  基于机械搅拌制备半固态浆料原理，将冷却介质通入搅拌轴改变其散热条件开发出介质冷却散热搅拌半固态技术。对不同冷却介质散热搅拌下的铝合金熔体凝固温度场和凝固组织进行数值模拟和试验研究。结果表明，搅拌使熔体能够与搅拌轴对流换热，使其温度场均匀地降至过冷温度区间，促进形核，破坏了枝晶生长的环境，得到近球状组织；叠加介质冷却增加搅拌轴散热，形成熔体-搅拌轴-介质连续换热结构，大幅减少熔体降至过冷温度区间的时间，更快地达到更大的过冷度，进一步促进形核，细化晶粒；同时制浆结束后搅拌轴在介质冷却条件下可以快速降至室温，通过每次制浆初始条件的稳定保证了半固态浆料制备的稳定性，非常适合于流变压铸的快节奏批量化生产。

• 副车架纵梁充型能力研究

  赵伟, 杨小林, 王红军,

  以副车架纵梁为研究对象，通过工艺分析，解决薄壁件产品在金属型低压铸造成型过程充型不良的问题。由于铸件外形尺寸较大，主要壁厚为5 mm，在金属型低压铸造过程中极易出现充型不良缺陷。针对铸件充型不良问题，研究分析影响金属液充型能力的因素，优化工艺方案，满足批量生产要求。

• ϕ12.2 m×11.0 m大型磨机法兰弯曲成形工艺的研究

  孙统辉, 张瑞华, 张鹏豪,

  对特大型磨机法兰弯曲的模具结构、工艺性进行了对比分析。通过调节支撑轮间距和限位支撑高度可以实现不同曲率半径的法兰弯曲。试制中发现上模中心与坯料表面在弯曲过程中有逐步分离现象，由三点弯曲演变为四点弯曲是造成弯曲法兰最终曲率半径偏差较大的根本原因；压下量的确定必须考虑回弹量和上模分离间隙等关键参数，对理论值必须进行补偿修正。