热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2023年第15期

• 陶瓷基复合材料与金属异种材料焊接技术的研究现状

  张瑜, 徐荣正, 国旭明, 郭伟, 马琳,

  陶瓷基复合材料因具有良好的抗高温性能，被广泛应用于航空航天、核能等工业领域。随着工程应用中对结构件性能要求越来越高，陶瓷基复合材料与金属材料之间的焊接技术成为陶瓷基复合材料领域的研究热点。本文综述了陶瓷基复合材料与金属之间的焊接技术的研究现状，包括钎焊、扩散焊、自蔓延高温合成焊和熔化焊，可以为陶瓷基复合材料与金属之间的焊接技术研究提供参考。

• MAG焊接技术研究进展

  周勇, 张成文, 张国军, 李纪运, 付芳艳, 王洪铎,

  MAG焊具有高效、高质、稳定等优点，被广泛应用于碳钢、合金钢和不锈钢等金属材料的焊接。近年来，各工程领域对焊接效率和焊接质量的要求不断提高，各类MAG焊接新工艺的研究也随之展开。通过对MAG焊接技术研究现状的系统总结，探讨了在外加磁场控制、激光-MAG复合焊接、窄间隙焊接、双丝焊接和保护气体类型等工艺方面的研究进展，展望了MAG焊接技术的研发应向异质钢焊接材料、焊接配件及焊缝跟踪系统等方向发展。

• 镁合金变形协调及轧制组织形成机理的研究进展

  卢振华, 杨红平, 李妍,

  简述了镁合金晶体结构在其低温变形协调机制方面的局限性。从晶粒取向和尺寸角度分析探讨了轧制镁合金的塑性变形协调机制。综合评述了镁合金从低温到高温轧制变形时不同协调机制下微观组织形成机理。最后对提高镁合金低温塑性的前景提出了展望。

• 冷轧变形量对00Cr22Ni24Cu1Co1耐热钢组织和力学性能的影响

  李成思,

  采用光学显微镜、扫描电镜、硬度测试、冲击试验等研究了不同冷轧变形量对00Cr22Ni24Cu1Co1耐热钢组织和力学性能的影响。结果表明：经过不同变形量冷轧+1200℃×30 min固溶+720℃×96 h时效处理后，随着轧制变形量的增加，钢的晶粒尺寸逐渐减小，组织均匀性逐渐提高，晶界处析出相尺寸逐渐减小。与时效前相比，未冷轧和变形量20%冷轧的钢时效后的冲击韧性分别下降75.2%和48.1%，冷轧变形的钢冲击韧性降幅明显更小，冷轧变形有助于改善钢的高温时效态下的韧性。

• 压铸态7085铝合金的热变形行为与力学性能研究

  赵晓东, 方越平, 张奇柱, 秦凤明, 李亚杰,

  以压铸态7085铝合金为研究对象，采用三种工艺对其进行热压缩变形。采用光学显微镜（OM）对热压缩变形试样的微观组织进行观察和分析，采用电子万能试验机和扫描电子显微镜（SEM）对不同工艺下的试样进行力学性能测试和断裂行为分析。结果表明，该合金经不同道次变形后组织差别较大，单道次大应变变形后组织未发生明显的再结晶，为加工硬化状态，而多道次小应变累积的变形方式可激发少量的静态再结晶。单道次等温压缩后材料的屈服强度和抗拉强度较高，分别为402.6和480.7 MPa，断后伸长率从铸态的11.3%降低到9.3%。经固溶处理后材料的组织均匀性有明显改善，单道次等温压缩获得最佳综合力学性能，屈服强度降低到348.0 MPa，断后伸长率增加到20.9%，断口由变形态的沿晶断裂变为穿晶断裂。

• Al-Mg-Si合金板材制备过程中微观组织的演变

  郭丰佳, 麻芳, 迟蕊, 王经涛, 孙宁,

  采用OM、SEM、XRD等方法，研究了一种汽车用Al-Mg-Si合金在工业生产中的铸造、均匀化、热轧、退火、冷轧、固溶和预时效工序的晶粒、相结构和织构演变。结果表明，铸态晶粒近似呈等轴状，热轧后变为片层状的变形态，退火过程发生再结晶，但保留与轧制方向平行的位向关系，冷轧后晶粒再次变为片层状，固溶和预时效之后发生完全再结晶，形成无畸变的等轴晶粒；铸态合金中主要含有β-富铁相、α-富铁相、Mg2Si相和Q相，沿晶界分布，均匀化之后Mg2Si相和Q相回溶，片层较薄的β-富铁相转变为α-富铁相，片层较厚的β-富铁相未改变，热轧之后析出相数量增多，与富铁相都平行于轧制方向分布，退火后析出相数量进一步增多，尺寸也有所增加，冷轧后析出相趋于细小弥散分布，经过固溶、预时效后，析出相回溶，基体只残留富铁相；在热轧或冷轧态下，brass、S、copper轧制织构增强，而退火或固溶+预时效下，brass、S、copper轧制织构减弱，Cube和Goss织构增强。

• 热挤压AZ80镁合金板材的组织及力学性能

  李铁龙, 许宝卉,

  对热挤压AZ80镁合金板材进行了金相组织、显微硬度、拉伸及断口扫描试验，探讨了热挤压板材的组织与力学性能。结果表明：板材纵向组织偏析严重，板材边缘组织与板材中心组织差异较大，板材中心组织纵向延伸较大，具有很强方向性，而板材横向组织差异不明显；同时显微硬度值在板材边缘较小，而在板材内部较大，在厚度方向呈两边小中间大的分布，这些表明板材具有明显的各向异性；板材纵向抗拉强度高达384 MPa，伸长率较低，为10.81%；板材断口微观形貌呈现内部很深的卵性韧窝，属于韧性断裂。

• 挤压态AZ31镁合金板的电化学腐蚀行为

  杨秉烨, 卜少科, 吴博, 张桐桐, 何永胜, 罗文忠,

  利用电化学测试评价了挤压态AZ31镁合金板材的耐腐蚀性能，对比研究了挤压态AZ31镁合金板材ED-ND面和TD-ND面（ND、TD、ED分别为厚度、宽度、挤压方向）在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：挤压态AZ31镁合金板材TD-ND面的晶粒尺寸更加细小，挤压态AZ31镁合金板两个面上的腐蚀均是从局部丝状腐蚀逐渐转变为点蚀；与ED-ND面的对比，TD-ND面的腐蚀产物分布更均匀、致密，TD-ND面的自腐蚀电位为-1.31 V，高于ED-ND面的自腐蚀电位，TD-ND面展现出更好的耐腐蚀性能，这主要是因为TD-ND面晶粒细小导致表面形成了分布均匀且致密性高的氧化膜，减缓了镁合金表面的电化学腐蚀。

• Al-Si镀层热成形钢热填丝激光焊接接头的性能研究

  袁超, 张铭洁, 李华鑫, 程发祥, 孙震, 马秋,

  利用热填丝激光焊接技术实现Al-Si镀层热成形钢的焊接，在模具内热成形、淬火，对焊接接头的显微组织、Al元素分布和力学性能进行了研究。结果表明，基材的显微组织为马氏体组织，而熔核区的显微组织为马氏体、铁素体和贝氏体的混合组织；熔入到焊缝中的铝元素分布均匀，无局部聚集，平均含量约为0.87%；熔核区、基材的硬度分别为475、501 HV；焊接接头和两侧基材的强度基本相同，但断后伸长率存在一定差异，主要是由于焊缝和基材二者在拉伸过程中变形的不均匀所致。

• B对不锈钢药芯焊丝堆焊层组织及性能的影响

  苏允海, 武兴刚, 戴志勇, 王英第, 梁学伟, 杨太森,

  为了研究B元素对不锈钢药芯焊丝堆焊合金的组织及性能的影响，采用熔化极气体保护焊在碳钢板表面制备出不同B含量的不锈钢合金层，然后对堆焊层进行显微组织、物相组成、硬度及耐磨性分析。结果表明：堆焊层以奥氏体为基体，硬质相为M2B相和少量的Fe3（C，B）相；加入适量的B可以显著提高堆焊层的硬度和耐磨性，当B含量为2%时，堆焊层性能最佳，最大硬度值达到43.5 HRC，磨损量最小；随温度的升高堆焊层合金的磨损机理由磨料磨损逐渐向黏着磨损转变，磨损量逐渐增多。

• 大线能量焊接钛处理DH36钢热影响区的组织性能

  边首缘, 王东明, 李维娟, 王树国, 肖迪, 刘振华,

  应用FactSage 7.1热力学软件计算和扫描电镜观察明确钛处理后DH36钢的夹杂物析出行为和特征；应用Thermecmaster-100KN热模拟试验机模拟220、253、304、352 kJ/cm的焊接热循环过程，研究了热影响区（HAZ）的显微组织和低温冲击韧性的变化规律。结果表明，钛处理后夹杂物类型主要为TiN、Al2O3、MnS和Ti-Al-O-Mn-S复合夹杂物，其中小于1 μm的TiN粒子占TiN颗粒总数的67%；HAZ显微组织为多边形铁素体、珠光体和粒状贝氏体；253 kJ/cm线能量时的晶粒尺寸最小，-20℃时的冲击韧性最高，此后随着线能量的增加，晶粒逐渐粗化，冲击韧性也随之下降。

• Ti、Mn对Q690钢SMAW熔敷金属组织和力学性能的影响

  陈建国, 杨咏梅, 李俐群, 王泽军, 陈洋,

  以开发与Q690高强钢匹配的焊接材料为目的，通过扫描电镜、能谱分析等手段研究了Ti和Mn含量对焊条电弧焊（SMAW，shielded metal arc welding）熔敷金属组织和力学性能的影响。结果表明，Ti和Mn可以有效地改善熔敷金属的微观组织和力学性能。适量添加Ti、Mn会促使熔敷金属中针状铁素体的形成。随着Mn含量的增加，熔敷金属的微观组织由粒状贝氏体+针状铁素体转变为板条贝氏体+马氏体，导致其抗拉强度升高，冲击性能下降。

• 低合金钢堆焊镍基合金接头中的宏观偏析研究

  丁铭, 鲁立, 张禹, 丁永三, 杨佳, 吕一仕, 李克俭, 蔡志鹏,

  在T23低合金钢上堆焊了ERNiCr-3镍基焊材，研究了低合金钢堆焊镍基合金接头中的宏观偏析特点及形成机理。利用光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射仪（EBSD）等分析工具，对堆焊后接头焊接界面处的组织进行了表征。结果表明，宏观偏析主要发生在焊道交叠处，在靠近熔合线的焊缝中形成Fe含量较高且晶体结构与低合金钢母材一样的条带状组织。宏观偏析的形成主要与母材和焊材的液相线温度差异有关，镍基焊材液相线温度低于低合金钢母材导致在焊道交叠处的局部熔池温度低于母材液相线温度，熔化的母材对流进入该区域会因为过冷而快速凝固，从而导致宏观偏析。选用与母材液相线温度更接近的焊材、降低焊接热输入有利于减少宏观偏析的发生。

• TC4激光沉积的成形效率与精度的工艺影响特性研究

  刘红军, 付继康, 张英伟, 赵吉宾, 赵宇辉, 王志国, 何振丰,

  采用单因素控制变量法，在不同激光功率、扫描速度、送粉速度、单层抬升量下进行TC4合金粉末的激光沉积试验，以成形区质量、成形区高度和翘曲变形量的比值分别作为成形效率、成形精度的评价依据，分析各因素对钛合金的沉积成形效率和精度的变化规律。结果表明，成形区质量越大，成形效率越高；成形区高度与翘曲变形的比值越大，成形精度越高。随激光功率的增大，成形区质量增大，精度下降；随抬升量的增加，成形区质量先增大后减小，成形精度先变差再变高；随扫描速度的增大，成形效率减小，精度变差；随送粉速度的增大，成形效率增大，精度变高。当激光功率为3000 W、单层抬升量为0.6 mm、扫描速度为6～10 mm/s，送粉速度为1.2 ～1.8 g/min时，成形效率和精度综合达到最优。

• 占空比对脉冲光纤激光焊接6061铝合金焊缝成形及性能的影响

  宋炬烽, 徐圣宇, 李刚, 陆晓峰, 朱晓磊, 郭豫鹏,

  采用脉冲模式光纤激光对3 mm厚的6061铝合金板进行了对接试验，研究占空比对6061铝合金焊缝成形及接头组织性能的影响。结果表明，随着占空比的增大，焊缝宽度逐渐增大。占空比较大时，焊缝中心部位等轴晶组织的比例相对较高，晶粒尺寸变大。这是由于随着占空比的增加，单脉冲周期内激光峰值功率持续时间变长，即激光束与液态金属作用的时间和剧烈程度增加，激光焊接热输入变大造成的。焊接接头的抗拉强度均低于母材的，且随着占空比的增加抗拉强度逐渐减小，拉伸试样断裂均发生在焊缝部位。

• 连铸工艺参数对φ390 mm GCr15大圆坯碳偏析的影响

  赵志刚, 张锦文, 王育田, 王松伟,

  研究了不同连铸工艺参数(拉速、二冷区电磁搅拌S-EMS、凝固末端电磁搅拌F-EMS和过热度)对φ390 mm的GCr15轴承钢大圆坯横截面上碳偏析的影响。结果表明：随着拉速的增大，连铸大圆坯横截面上碳偏析逐渐严重；当拉速从0.55 m/min降低到0.50 m/min时，铸坯中心和R/2处碳偏析系数分别减小了9.5%和4.2%，波动范围分别减小了39.9%和52.3%；S-EMS对连铸大圆坯横截面上中心和R/2处碳偏析波动范围有着重要影响，有S-EMS的铸坯中心和R/2处碳偏析波动比无S-EMS分别减小了33.2%和50.7%～64.6%；当F-EMS参数为500 A/2 Hz时，连铸大圆坯横截面上的碳极差最小；过热度为22～33℃时，低过热度能显著减小连铸大圆坯横截面上的碳极差，且过热度与碳极差呈线性正相关关系。

• 石墨坩埚铸造Mg-4Al-0.5Me合金的凝固组织与性能

  阔洋, 代鹏林, 林小娉,

  利用SEM、EDS、XRD研究了利用石墨坩埚铸造Mg-4Al-0.5Me（Nd，Y，Ca）合金的凝固组织以及性能。结果表明，合金的凝固组织主要由α-Mg和β-Mg17Al12组成。Mg-4Al-0.5Nd和Mg-4Al-0.5Y合金的组织较为粗大，且沿晶界有析出的颗粒相；在Mg-4Al中添加少量Ca元素后，组织得到了有效细化。Mg-4Al-0.5Nd与Mg-4Al-0.5Y合金的显微硬度分别为50.78、50.82 HV；Mg-4Al-0.5Ca合金的显微硬度则有显著提升，达到60.8 HV；三种合金的抗压强度分别为330.14、334.56、361.77 MPa。

• 母合金成分和混合温度对受控扩散凝固组织的影响

  杨旭鲲, 陈体军, 薛晗, 张宗旭,

  采用强制对流混合方式的受控扩散凝固技术制备了亚共晶Al-8% Si合金，研究了不同的母合金成分和混合温度对亚共晶Al-8% Si合金组织中初生α-Al相的形貌和尺寸的影响。结果表明，在纯Al与Al-12% Si合金混合后制备的Al-8% Si合金中初生α-Al相为细小圆整的球状晶，而且在纯Al的混合温度为665℃时，初生α-Al相的细化效果最好，晶粒尺寸可以达到43 μm。随着母合金中Si含量的增加与纯Al混合温度的升高，初生α-Al相的细化效果变差。

• 低压铸造冷却速度对汽车用AlSi7Cu合金组织的影响

  吕欣蕊, 李莎莎, 王磊, 于丽丽,

  采用不同的涂料厚度和砂型对汽车用低压铸造AlSi7Cu铝合金试件进行了实际生产，并对其微观组织的枝晶臂长度进行测量，用来评估凝固速度以及冷却速度对合金组织的影响。结果表明：在铝合金低压铸造过程中，随着模具保温涂料厚度的增加，铸型温度能够达到的最大值越低，铸件的温度则越大。通过对低压金属型铸造和砂型铸造的微观组织观察和二次枝晶臂间距测量发现，随着金属型涂料厚度的增加，铸件边部和心部的二次枝晶臂间距均逐渐增大。涂料厚度越大，铸件冷却速度越低；砂型铸造的试样由边部到心部，二次枝晶臂间距由小变大，有机砂型试样的二次枝晶臂间距大于无机砂型试样的，无机砂的传热更快，拥有更大的冷却速率。

• 挤压铸造比压对汽车用Al-20Si合金组织及力学性能的影响

  邓敦杰,

  对Al-20Si合金进行了不同比压的挤压铸造试验，采用OM、拉伸试验、断口形貌观察研究了不同挤压铸造比压对Al-20Si合金组织与性能的影响。结果表明：随着挤压铸造比压的增加，Al-20Si合金中初生Si相的数量逐渐减少，尺寸逐渐减小，圆度越来越高，α-Al枝晶数量越来越多，Al-20Si合金的抗拉强度先升高后降低，伸长率逐渐升高。比压为560 MPa时，Al-20Si合金的抗拉强度达到最大值165 MPa。比压为720 MPa时，Al-20Si合金的伸长率达到最大值6.1%。

• 汽车用ZL101铝合金复合稀土变质与热处理工艺研究

  李林峻,

  采用显微组织观察、拉伸试验研究了ZL101铝合金的Ce-La复合稀土（Ce含量65%，La含量35%）变质与热处理工艺。结果表明：添加0.05%复合稀土对ZL101铝合金进行变质处理，可以有效减小合金中α-Al二次枝晶间距，细化共晶Si组织；与未变质的ZL101铝合金相比，变质处理的ZL101铝合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了6.5%、4.5%和47.1%。对其进行540℃×4 h固溶+170℃×8 h时效处理后，ZL101铝合金组织中共晶Si相呈颗粒状，均匀分布在晶界处，其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到306 MPa、231 MPa和6.3%，综合力学性能匹配最好。

• 基于数值模拟的6061铝合金气瓶热旋压收口工艺的优化

  刘光军, 丁桦, 李光宇, 蔡立柱,

  热旋压收口过程中变形不均匀容易引起起皱和破裂。本文基于所建立的有限元模型，运用ABAQUS软件对6061铝合金气瓶热旋压收口过程进行了数值模拟，并对模型进行了实验验证。根据数值模拟结果，提出了对内外表面同时加热的工艺改进方法。数值模拟和实验结果证明，采用该热旋压收口工艺可以显著改善温度分布的不均匀性，提高应力和应变分布的均匀性，同时在整个厚度方向起到细化晶粒的作用。

• LG610L高强大梁钢层流冷却过程残余应力减量化研究

  胡雨灿, 孔令男, 陈军明, 尹臣男, 陈志国,

  层流冷却阶段的不均匀冷却会产生较大残余应力，导致带钢出现波浪、翘曲等。本文通过ABAQUS软件建立模型，嵌入FORTRAN语言编辑的子程序，实现LG610L热轧带钢在该过程中温度场-相变场-应力场的三场耦合计算，并通过现场测量和微观组织分析对模型进行验证，进而研究带钢在层流冷却阶段初始温度差、边部遮挡技术对残余应力大小及分布的影响规律。结果表明降低初始温差可以减少残余应力；边部遮挡技术可以减少边部应力差，改善残余应力的分布均匀程度。

• 辊速对AZ61B镁合金管材纵连轧成形性的影响

  穆佳浩, 双远华, 周研, 苟毓俊, 张坚, 周新亮,

  基于Abaqus软件建立了AZ61B镁合金管材连轧有限元模型，模拟和分析了辊速对管材成形性的影响，通过试验验证了模型可靠性。结果表明：在稳定轧制阶段，管材周向壁厚随辊速增加而减薄，且平均壁厚均匀性改善，纵向伸长率与辊速呈正相关，辊速由2.46 r/s增加到2.90 r/s时，周向平均壁厚由5.762 mm减小到5.224 mm，耳子由6.453 mm减小到5.856 mm，纵向伸长率由41.33%增加到51.86%。

• 异形排气管件二次拉深成形减薄率的研究

  刘志强, 白瑛, 曹一枢, 陈炜,

  研究了耐热钢异形排气管一次拉深成形和二次拉深成形的减薄率变化趋势。首先利用多工位冲压设备进行了最大拉深深度为85.43 mm的拉深试验，获得减薄率-凸模位置曲线。基于一次拉深试验结果分别进行了37.42、85.43、48.01 mm的最大拉深深度试验，并进行了拉深件顶部和拐角危险区域的减薄率对比，获得两区域的减薄率-凸模位置曲线。试验结果表明，在一次拉深成形时，拉深件拐角危险区域的减薄率为32.81%，拉深件开裂，需要进行二次拉深成形。在多步拉深成形时，预拉深件拐角区域的减薄率为9.72%，二次拉深件拐角危险区域的减薄率为12.18%，拉深件未开裂。

• 电弧增材制造金属多晶结构建模及激光超声检测仿真研究

  周洪赞, 汪小凯, 董新宇, 曾研, 关山月,

  电弧增材制造金属内部晶粒组织不均、呈叠层分布。为探究该特性对超声波传播的影响，制备了多层多道电弧增材金属试样，采用金相分析获得试样各区域的晶粒尺寸和分布。提出了一种以晶粒尺寸和晶粒取向分布为特征的叠层多晶结构整体建模方法，建立了电弧增材金属激光超声有限元仿真模型，并开展了激光超声检测实验，获得了实际激光超声纵波信号，仿真结果与实验结果基本吻合。该研究为叠层各向异性多晶材料建模以及揭示电弧增材制造材料中超声传播规律提供了理论和方法指导。

• 某薄壁钛合金贮箱焊接工艺性分析

  赵鼎, 郑成斌, 许璠,

  通过ANSYS有限元软件模拟钛合金隔膜贮箱的应力云图，结合破裂样件的宏观形貌和微观组织分析，探讨了贮箱低爆失效机理，提出了相应的改进措施，并验证了措施的可行性。结果表明，贮箱破裂断口源于手工氩弧焊起弧与收弧的重叠区，过大的焊接热输入量加剧了焊缝脆性倾向，形成了粗大的魏氏组织，导致贮箱焊缝金属综合力学性能下降；增加壁厚对贮箱承压能力的提高并不显著。采用电子束焊接工艺，降低焊接热量输入量，能显著提高贮箱的承压能力，贮箱的爆破压力达到10MPa，能满足产品的使用要求。

• 基于区间二型模糊系统的坡口机器人速度推断系统的研究

  张雪健, 胡晓兵,

  基于区间二型模糊系统，将待加工零件厚度、轨迹半径和切割质量三种因素综合考虑，进行了坡口切割机器人切割速度推断系统的研究。首先根据坡口切割过程中的生产经验总结出符合生产实际的规则；然后使用二型模糊系统将语言化的生产规则转化为模糊规则；最后根据模糊规则对切割速度进行推断。以MATLAB软件为平台，对不同参数下二型模糊系统推断的切割速度进行了仿真。结果表明该系统推断的切割速度随厚度变化呈连续变化，比传统的切割速度设定和一型性模糊推断更优。

• 不同热源作用下钢/铝异种金属对接接头的焊缝成形和性能分析

  刘瑞琳, 刘云褀, 门正兴, 岳太文, 李斌, 张宏,

  采用三种热源（激光-MIG复合、单MIG、单激光）实现2 mm厚的SUS304不锈钢板和6061铝合金板的对接连接，对比了不同热源下钢侧的湿润铺展情况、焊缝中心组织、钢/铝界面层化合物和接头的拉伸性能。结果表明，激光-MIG复合热源下焊缝的正背面铺展效果最好，而单激光热源下熔融金属很难铺展到钢侧。激光-MIG复合热源和单MIG热源下，焊缝中心组织为α-Al基体上分布着短棒状的Al-Si共晶体，钢/铝界面处有连续分布的锯齿状金属间化合物，界面层厚度分别约为3.6、3.3 μm；单激光热源下焊缝中心组织为等轴晶上弥散分布着很多小块状的析出相，钢/铝界面层化合物呈针叶状并沿着铝焊缝生长，厚度约为5.7 μm。复合热源下接头的抗拉强度最高，为226.5 MPa，达到铝合金母材的53.8%，断口有少量河流花样；单激光热源下的焊接接头的抗拉强度最低（67 MPa），断口大部分区域呈河流花样，属于典型的脆性断裂。

• 基于多模态张量融合的焊接质量检测方法

  祝彬, 施云惠, 王瑾,

  焊接是一个多因素影响的耦合过程，仅凭单一类型焊接数据检测焊接质量的方式是不充分的。为了满足工业实时性与嵌入式设备的要求，目前基于深度学习的焊接质量检测模型被设计得十分简单，没有发挥出深度学习方法的性能。针对以上问题，提出了基于多模态张量融合的焊接质量检测方法。提出焊接数据集精细划分方案，以解决焊接状态的类内差异；采用MobileNetV2瓶颈模块作为特征提取单元降低模型的参数量；通过各焊接模态子网分别提取不同模态的焊接特征，然后通过张量融合将焊接多模态特征耦合，并提出张量注意力模块，能抑制张量融合产生的大量冗余信息。将本模型在焊接多模态数据集上进行实验。结果表明，提出的多模态张量融合质量检测模型较单模态模型的准确率更高，张量融合、张量注意力模块均提高了模型的准确率。

• 选区激光熔化交叠熔融扫描方法研究

  祝勇仁, 毛德锋, 郑晓峰, 申屠胜男,

  选区激光熔化（selective laser melting，SLM）的成型质量主要与扫描激光参数、扫描路径策略有关。为降低SLM成型工件的位移偏差、内部等效应力以及成型表面的粗糙度，首先通过ANSYS Additive软件进行热应变仿真，研究在水平排列熔融和上下层交叠熔融两种情况下零件的应力分布和几何尺寸位移。结果表明，通过上下层交叠熔融的尺寸位移变形和内部应力均有所减小。然后在热应变仿真分析的基础上，采用一种小区域上下层二次交叠熔融的扫描策略，在SLM机器上采用316L不锈钢粉末进行小区域样件成型实验，结果表明能获得满足要求的成型质量。

• 低频脉冲磁场对TIG搭接焊电弧及焊缝成形的影响

  刘书健, 高延峰, 才宇航, 张华,

  薄板搭接接头较其它接头焊缝成形难以控制，焊接过程中加入磁场可以有效改善焊缝成形。本文研究了外加低频脉冲纵向磁场对TIG搭接焊电弧及焊缝成形的影响。利用高速摄像机拍摄磁场作用下的TIG焊电弧，利用显微镜测量焊缝的熔宽与熔深，测定电弧轴线相对于焊枪轴线的偏转角度。结果表明，在外加脉冲纵向磁场的作用下，电弧沿着焊枪轴线发生旋转运动，并且随着脉冲频率的增加，电弧的旋转运动加快；磁场频率为100 Hz时,熔宽和熔深达到最大值，熔宽为10.87 mm，熔深为5.36 mm；电弧的偏转角度最大，偏转角为41°。

• 灰铸铁法兰孔桥开裂后的修复工艺

  徐世雄,

  由于灰铸铁材料独特的组织结构，其缺陷焊补难度较大，焊补过程中容易产生裂纹，特别是法兰孔桥处开裂后的现场焊补。焊接熔敷金属容易造成螺栓孔径变小或受堵，无法自由穿入螺栓。通过对焊接裂纹和螺栓孔径变化的原因分析，提出了采用镍基焊材+增焊过渡层和难熔材料预堵塞焊补区域孔洞等满足实际需要的修复工艺，解决了灰铸铁法兰孔桥开裂焊接修复遇到的各种问题，取得了良好的修复效果。

• K418/42CrMo异种金属连续驱动摩擦焊次生摩擦面研究

  马东良, 刘佳佳, 马东辉, 刘方奇, 高远,

  采用连续驱动摩擦焊进行K418高温合金/42CrMo异种金属的焊接，对焊接接头金相组织、元素含量等进行了分析。结果表明：焊缝处K418侧各主要元素向42CrMo侧发生扩散，42CrMo侧碳元素向K418侧发生扩散，K418侧近焊缝区形成了次生摩擦面，焊接完毕后析出带状碳化物，带状碳化物与焊缝之间的K418发生再结晶。

• 大口径热煨弯管外观缺陷及原因分析

  王冬林, 刘迟, 张琦, 刘月发, 赵晗君,

  研究大口径热煨弯管外观缺陷并进行原因分析，对弯管质量控制极其重要。本文主要从钢板结疤、钢板表面夹杂、钢板划伤和搓伤、钢板折叠、钢板麻点及麻坑、直缝钢管焊缝缺陷方面对原材料热加工缺陷进行了原因分析;并从弯管热煨过程内弧侧形成波浪、外弧侧出现的裂纹或断裂，弯管热处理过程管端或圆弧段出现塌陷等方面对弯管热加工缺陷进行了原因分析。

• 某航空发动机涡轮导向器的缺陷分析及修复

  陈犇, 雷旭, 李巍, 熊勇,

  针对某航空发动机涡轮导向器环件开裂及叶片烧蚀的现象，从材料、工艺及应用等角度，对缺陷开展原因分析和应用修复。结果表明：环件开裂是由钎料析出导致撕裂裂纹萌生发展所致，经氩弧焊修复后裂纹不再复现；叶片烧蚀是因叶片前缘承受高温，引起熔融态CMAS（多相复杂玻璃相）对TGO（热生长氧化物）产生溶蚀而形成的，通过采用叶片更换工艺实现修复，导向器能满足装机续用寿命要求。

• 冷轧薄板孔洞缺陷和热轧厚板凹坑缺陷的研究

  刘通通, 莫文玲, 张庆军, 刘毅,

  某薄钢板呈现撕裂状孔洞缺陷，而中厚钢板表面呈现氧化物压入缺陷。采用光学显微镜和扫描电镜等对钢板进行了显微观察、微区成分分析。在薄钢板缺陷样品的孔洞断口处观察到韧窝状特征和连铸保护渣元素，孔洞缺陷是由于铸坯中存在连铸保护渣大型夹杂物，在轧制的过程中夹杂物部位的薄板基体延展性下降而形成的。中厚钢板缺陷为凹坑、压入状，缺陷底部呈现卵状裂纹，内大外小，裂纹内部有大量的高温氧化铁，裂纹周围存在大量的高温氧化点，并伴有比较严重的脱碳现象。中厚钢板表面缺陷是由于铸坯有皮下气泡，在加热炉中气泡破裂与钢板表面连通发生高温氧化，在轧制的过程中变形延展所致。