热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2023年第3期

• 高强韧Al-Zn-Mg-Cu铝合金在海洋工程装备中的应用展望

  左立杰, 陈范铭, 谷玲, 吴志远, 贺毅强, 冯立超, 冯文,

  可热处理强化的高强韧Al-Zn-Mg-Cu系铝合金具有塑韧性好、密度小和力学性能好等优点，在海洋装备中具有广泛的应用前景。但铝合金在服役过程中仍然存在少许缺陷，如：海洋环境下的腐蚀问题，遭受风浪冲击的海洋结构物的焊缝强度问题等。以7075铝合金为研究对象，查阅了近五年海洋工程装备材料的相关研究，从表面处理、焊接技术、热处理工艺三方面介绍了高强度铝合金的研究应用现状，提出了海工装备用高强铝合金的研究方向。

• 增材制造技术制备钼材料的研究进展

  李会霞, 车倩颖, 程康康, 贺卫卫, 金园园, 王宇,

  从成形方法、成形工艺、成形件的组织性能等方面介绍了增材制造纯钼、TZM合金、Mo-Cu、Mo-Si-B等钼材料的研究进展，并介绍了增材制造钼材料的应用及主要问题。

• 无针搅拌摩擦钎焊修复铝合金接头沟槽状缺陷研究

  晏杰, 张贵锋, 朱大恒,

  提出利用无针搅拌摩擦钎焊（friction stir brazing，FSB）修复FSW接头的沟槽状缺陷的新思路。试验用Zn箔钎料包裹6061铝块填充6061铝合金板材上的截面为“U”形的月牙形人造缺陷，进行FSB修复。结果表明：缺陷修复后，原始U形待填充区界面整体向前进侧发生倾斜。填充的6061铝块和基体6061铝块已经焊合，沿厚度方向自上向下依次出现表层缺陷完全消失区、合金化区。缺陷完全消失区金属在轴肩强烈热-力联合作用下混合，呈现层状组织特征；U形界面中部为合金化区，母材与填充块均与Zn发生了共晶反应，实现了界面的去膜与间隙的填充。U形界面底部也实现了合金化，但出现离散分布的氧化膜碎屑。相同转速下，FSB缺陷修复接头的抗拉强度可以达到无缺陷表面搅拌摩擦加工处理试样的90.7%。

• 7020铝合金水下搅拌摩擦焊接头组织和力学性能

  杨永伟, 罗锡才, 董家亮, 邱诚, 张大童,

  采用水下搅拌摩擦焊技术对厚度为5 mm的7020铝合金板材进行焊接，对接头的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明：焊核区通过动态再结晶形成了细小的等轴晶，大部分沉淀相固溶到铝基体中。与常规的空冷接头相比，水冷接头焊核区微观组织更加细小，热机影响区沉淀相较多，热影响区的沉淀相细小，其软化区变窄。水冷接头的抗拉强度为（418.5±7.4）MPa，达到母材的90%，与空冷接头相比有较大的提高。

• 热处理对P355NL1钢不同焊接工艺接头残余应力及力学性能的影响

  张迪, 王鑫, 马传平,

  利用X射线测试系统和拉伸试验机对轨道车辆用P355NL1钢手工MAG多道焊与机械手自动MAG多道焊对接接头热处理前后的残余应力及拉伸性能进行了测试，研究了去应力退火热处理对不同焊接接头残余应力分布和拉伸性能的影响。结果表明：热处理前后手工MAG焊与机械手MAG焊焊接接头纵向与横向的残余应力分布趋势一致，均沿焊缝中心线近似对称，焊缝及近缝热影响区存在高的残余拉应力且随距焊缝距离的增加，残余应力值降低，直至母材变为压应力；热处理可以显著降低焊缝及近缝区周围的残余应力峰值，但对P355NL1钢焊接接头拉伸性能的影响很小。

• 变形工艺参数对Nb-Ti微合金钢再结晶的影响

  张琦, 王晓南, 朱国辉, 敬和民,

  通过热压缩实验研究了应变量及加热温度对Nb-Ti微合金钢的再结晶行为及变形后相变产物的影响。结果表明：当加热温度为1100℃时，奥氏体晶粒尺寸不均匀，导致压缩过程中各晶粒的应变累积不均匀，当总应变量为0.380时即发生了动态再结晶；奥氏体加热温度为1050和1000℃时，动态再结晶的临界应变量分别为0.668和0.552；当变形温度为850℃，应变量超过0.552时，试样在道次间隔发生静态再结晶；奥氏体化1100℃保温后压缩样品的冷却相变显微组织为贝氏体和准多边形铁素体，而1050℃和1000℃奥氏体化保温后压缩样品冷却相变后显微组织均为多边形铁素体，1000℃奥氏体化保温后压缩样品冷却相变后多边形铁素体晶粒尺寸更细小(2～5 μm)。

• 钎焊间隙对B-Ti57CuZrNi钎料钎焊TC4钛合金接头组织和高温力学性能的影响

  陈素明, 胡生双, 张颖, 赵虎, 吴海峰, 师永江, 欧阳德来,

  采用B-Ti57CuZrNi钎料对TC4钛合金进行了930℃，30 min不同钎焊间隙下的对焊钎焊，研究了钎焊间隙对接头微观组织和高温力学性能的影响。结果表明，随钎焊间隙增大，接头缺陷增加，钎焊间隙<0.1 mm时焊缝填充较好，接头宏观无明显缺陷。0.06～0.30 mm间隙的钎缝组织为铸态组织，原基体界面存在一个大于30 μm的扩散层，得到了有效的冶金结合。随钎焊间隙增大，钎缝整体宽度增加，钎缝铸态组织更明显，高温拉伸强度降低。钎焊间隙>0.1 mm时钎焊接头高温拉伸断裂均出现在焊缝，高温拉伸强度低于基体的，断裂形式为脆性断裂，而钎焊间隙<0.1 mm时高温拉伸强度则高于基体的。从获得钎焊接头优良的400℃拉伸性能来考虑，钎焊间隙应<0.1 mm。

• 热处理对CT80钢板-板对焊接头组织和性能的影响

  张侠洲, 牛涛, 段建良, 陈延清, 董健,

  采用自动TIG焊对3.15 mm厚的CT80钢板进行板-板斜45°不填丝焊接，对焊缝附近区域进行热处理，热处理工艺为920℃保温60 s，空冷或从920℃降温至450～400℃开始风冷、水冷。研究了热处理对焊接接头组织和性能的影响。结果表明，热处理后接头的屈服强度明显降低，抗拉强度、断后伸长率稍有降低。不同冷却方式对CT80钢带板-板对焊接头的拉伸性能无明显规律性影响。热处理后，焊缝和热影响区组织由粗大的粒状贝氏体转变为针状铁素体和先共析铁素体，硬度降低，焊缝硬化现象减弱。热处理后试样拉伸断裂发生在距离焊缝中心10～15 mm的母材处。该位置相比焊缝和热影响区发生了软化，这是由于该位置发生了再结晶退火，组织由多边形铁素体+粒状贝氏体转变为晶粒较大的铁素体+珠光体，硬度和强度明显降低。

• 熔模铸造用的含短切碳纤维硅溶胶涂料流变性研究

  李宗学, 王东辉, 乔冠, 路焱,

  在熔模铸造硅溶胶涂料中加入0.10%～0.50%（占耐火粉料质量分数）的φ7.32 μm×3.0 mm短切碳纤维以增强型壳的强度，研究了不同纤维含量的制壳用涂料的流变性。结果表明，纤维加入量为0.30wt%时，涂料表观粘度值最高，达到150.35×10-3 Pa·s，与不加入纤维的涂料相比，表观粘度增加了22.58%。同时触变环面积达到最大值240.01 Pa·s-1，增加了约265.59%。纤维加入量对涂料的悬浮性影响不显著。纤维加入量为0.30wt%时，其悬浮率达到最高值（94.23%），与未加纤维的涂料相比，仅增加了3.41%。

• 非调质钢加热过程的硫化物转变和形貌控制

  齐建军, 张志新, 孙超,

  非调质钢的要求高，除硫化物含量外，还需要控制其形貌、分布。对非调质钢硫化物高温形变机理进行了研究。结果表明，当钢加热时，钢中的硫化物随着温度的提高和保温时间的延长，开始发生形变，小的硫化物逐渐溶解到基体中，较大的硫化物发生延伸、溶解、断裂、球化等一系列的形貌转变，且钢奥氏体化后，硫化物变化更加明显。当加热温度达到1200℃时，形变更加活跃，随着保温时间延长，钢中长条形的硫化物断裂碎化加快，数量增多。

• 不锈钢薄板铜钎焊与MAG焊对比研究

  马明菊, 何建英, 崔云龙,

  采用铜钎焊和MAG焊方法对0.8 mm+2 mm不锈钢薄板搭接接头进行密封焊接试验，对焊接接头的外观形貌、金相组织、力学性能、耐腐蚀性能进行对比分析。结果表明院两种焊接接头的外观形貌、宏观金相、显微组织良好，没有裂纹、未熔合、未焊透、气孔等表面及内部缺陷，两种焊接方法均可以用来对薄板不锈钢搭接接头进行密封焊接。铜钎焊的外观形貌更加美观，焊缝形状及尺寸更容易控制，焊接热输入小，其接头显微组织、硬度分布及耐腐蚀性能均优于快速短弧MAG焊，综合性能更优，更适合用来进行密封焊接。

• 6082-T6铝合金双轴肩搅拌摩擦焊接头组织与性能研究

  王俊玖, 尹德猛, 李充, 侯秀娟, 郝文波, 田亚林, 冯磊,

  采用双轴肩搅拌摩擦焊方法对4 mm厚6082-T6铝合金板进行对接试验，对接头的组织和力学性能进行了研究。结果表明，接头焊核区发生了动态再结晶，呈现出典型的等轴细晶组织。在下压量为0.2 mm，搅拌头转速为700 r/min，焊接速度为300 mm/min的参数下，接头的抗拉强度为222.42 MPa，约达到母材的70.1%。拉伸接头在热影响区发生断裂，呈现出典型的韧性断裂模式；焊接接头横截面的硬度呈“W”形分布，硬度值在接头两侧的热影响区位置最低。接头的正弯、背弯强度接近，均在24 MPa左右。在搅拌针表面螺纹向下挤压作用下，在近下轴肩区域上下塑性流动材料交汇产生弱连接现象，导致接头的背弯试样断裂程度更大。

• 不同焊丝2A14铝合金TIG焊接头微观组织和力学性能对比分析

  肖宏, 史朝军, 张鑫, 范紫龙, 耿玉龙, 于华英,

  分别采用BJ-380D焊丝和BJ-380A焊丝开展了2A14-T6铝合金的TIG焊接试验，对比研究BJ-380D焊丝和BJ-380A焊丝对焊接接头组织、抗拉强度和硬度的影响。结果表明：两种焊丝接头焊缝区均为典型的铸态枝晶组织，焊丝Zr、V、Cr等微合金成分的添加使得BJ-380D焊丝接头焊缝区微观组织比BJ-380A焊丝焊接接头的更加细小，同时接头抗拉强度、伸长率及显微硬度也得到一定程度的提高。BJ-380D焊丝中添加的Be元素，起到了控制焊缝中Al2O3夹杂，抑制焊缝气孔缺陷的作用。相同焊接条件下，BJ-380D焊丝焊缝组织中的微观气孔大幅降低。

• 基于数值模拟和田口实验的K4169高温合金精密铸造工艺优化

  钟发勇, 张继祥, 董安平, 隋大山, 郝新, 雷四雄, 刘迎春,

  以K4169高温合金航空铸件为研究对象，分析了铸件出现缩孔、缩松缺陷的原因。以浇注温度、模壳温度、浇注时间为影响因素，以缩孔缩松率为优化指标，采用田口实验法优化高温合金精密铸造工艺，并进行单因素影响规律研究。结果得到在浇注系统合理的情况下，各因素对于铸件缩孔缩松率的影响程度大小顺序为：浇注温度>浇注时间>模壳温度；最优设计参数组合为：浇注温度1500℃、模壳温度1000℃、浇注时间4 s。

• 混合稀土变质对A356合金组织及力学性能的影响

  姜峰, 张慧, 李云峰, 索忠源, 王德禹,

  研究了不同含量混合稀土RE对A356合金组织及力学性能的影响。结果表明：当RE加入量为0.5wt%时，合金中共晶硅由粗大的板片状变成细颗粒状，且均匀分布于合金基体中，合金抗拉强度为200.8MPa，伸长率为4.52%，布氏硬度为58.6HBW。该铸造合金的拉伸断裂是以韧窝为主的韧性断裂+解理脆性断裂的混合断裂。当混合RE的添加量为0.9wt%时，合金组织中开始出现轻微的过变质，此时，共晶Si开始略有粗化和长大，局部区域有偏聚倾向，但其形貌仍为颗粒状。

• 机械端盖用新型铝合金的铸造性能研究

  马丽, 要玉宏,

  为了研究机械端盖用含钪新型铝合金的铸造性能，进行了不同钪含量（质量分数，%）铝合金Al-7Si-0.3MgxSc（x=0，0.1，0.3，0.5）的显微组织与铸造性能测试与分析。结果表明：随钪含量增加，合金内部组织先细化后粗化，铸造性能先提高后下降。铝合金Al-7Si-0.3Mg-xSc的钪含量优选为0.3%。与不添加钪合金相比，Al-7Si-0.3Mg-0.3Sc合金的铝液流程长度测试值增幅达12.1%，裂纹长度测试值减幅达22.4%，合金流动性和抗热裂性得到明显提高，合金铸造性能得到显著改善。

• 基于PLC的铸造熔炼炉温度控制系统设计

  王京, 王伟, 王坤, 孔晓林,

  中频感应炉熔炼温度控制普遍存在时滞非线性，且熔体温度均匀性较差，极易影响熔炼质量。针对此，采用西门子S7-1200 PLC开发中频炉熔炼温度优化的控制系统。通过Smith预估器补偿温控模型的时滞项，利用模糊PID提高非线性控制的鲁棒性。为炉体配置6路热电偶，在允许的驼峰高度下，由最大温差反馈控制中频炉的馈电频率，调节搅拌强度使熔体温度均匀。试验表明，中频炉熔炼温控精度<10℃，熔体温度均匀性<5℃，可满足中频炉熔炼生产需要，有助于提高熔炼质量的稳定性。

• 水玻璃超声处理对水玻璃砂性能的影响

  聂卓越, 顾云会, 朱世根,

  水玻璃的老化现象会使粘结能力和效率降低，水玻璃砂的强度下降。为了减小老化对水玻璃砂性能的影响，对水玻璃进行了超声波振荡改性处理。研究了连续超声处理和间断超声处理对水玻璃砂性能的影响。结果表明，水玻璃超声处理的最佳时间为30 min，最佳超声功率为54 W，此时水玻璃砂24 h终强度可以提高15.2%，即时强度提高52.1%。间断超声处理的效果优于连续超声处理，且3次间断超声处理效果最佳。

• 初轧温度对Ti2AlNb钛合金环件径-轴向轧制过程的影响

  朱艳春, 邵珠彩, 牛勇,

  基于Simufact Forming有限元软件对Ti2AlNb钛合金径-轴向环件轧制过程进行了数值模拟，研究了不同初轧温度对驱动辊径向轧制力能参数以及环件成形后的等效应变、温度的影响规律。结果表明：随着环件成形温度的升高，在环件轴向截面，等效应变标准差分布越来越均匀，而温度标准差分布差异却越来越大；在环件轧制初期，温度对轧制力影响显著，驱动辊轧制力增加速度及其峰值随环件成形温度的升高逐渐降低；在环件轧制后期，温度对轧制力的影响很小。

• AZ31镁合金网格式壁板级进压弯成形实验研究

  王忠堂, 吴凯琦, 张宏亮, 李艳娟, 梁海成,

  通过实验研究确定了AZ31镁合金网格壁板级进压弯成形工艺参数，获得了合格的弯曲件。分析了弯曲件曲率半径的影响因素及规律，确定了AZ31镁合金网格壁板弯曲件曲率半径与弯曲凹模间距、压下高度之间的数学关系模型,分析了级进压弯工艺参数对镁合金壁板成形后晶粒尺寸的影响规律。结果表明，模型计算结果与实验结果相吻合，最大相对误差为5.7%。随着弯曲变形系数的增大，晶粒尺寸随之减小；随着变形温度的提高，晶粒尺寸随之增大。

• 2124铝合金热变形机理分析及冲压工艺参数优化

  冯美强, 谢延敏, 赵江波, 杜凌峰,

  为了研究2124铝合金的热变形性能，在不同温度与应变率条件下进行了热拉伸试验，获得材料应力-应变曲线。针对2124铝合金热变形特点，基于汉森-斯皮特尔模型建立了该材料的本构模型，并通过遗传算法优化模型参数。开发了汉森-斯皮特尔本构模型的ABAQUS用户材料子程序VUMAT，并将其用于双C件冲压成形分析。以冲压速度、压边力、摩擦系数和温度作为设计变量，成形件最大减薄率作为响应值建立Kriging代理模型，采用遗传算法对工艺参数进行优化。双C件热冲压试验结果表明，优化的工艺参数可以消除板料成形开裂缺陷，验证了本构模型与有限元模型的可靠性。

• TC4钛合金大型风扇增压级鼓筒反挤压工艺的研究

  冯璐, 马玉斌, 冯晓花, 宗师,

  反挤压能够保证锻件的流线。本文制定了某型发动机TC4钛合金大型风扇增压级鼓筒锻件的反挤压工艺路线。通过有限元数值模拟得出合理的模锻中间坯尺寸和锻造参数，在400MN液压机上采用反挤压成形的风扇增压级鼓筒锻件的室温拉伸、高温拉伸、冲击、断裂韧性等力学性能优异，能够获得等轴初生α相含量在35%～40%的双态组织。

• 轧制Mg-Y-Zn-Al镁合金的微观组织及力学性能

  孟棫朴, 田丰, 刘先文, 边丽萍,

  研究了热轧变形及固溶、时效处理对含LPSO相Mg-12.20Y-2.45Zn-0.5Al (wt%)镁合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明，铸态合金经500℃×25 h固溶处理、400℃×0.5h预热处理后，可成功实现对含LPSO镁合金大压下量的两道次轧制变形。轧制使晶界处的18R-LPSO相发生破碎和均匀分散，晶内的14H相发生扭折弯曲，同时W相分解、Al2(Y，Zn)相破碎细化，大幅提高合金的力学性能。轧制后200℃×24 h时效处理进一步促进大量细小弥散的14H相的形成和应力释放，合金的力学性能显著提升，抗拉强度和伸长率分别达到357.2 MPa、6.8%，比铸态合金分别提升了97.6%、51.1%。

• 冷轧高强钢选择性氧化行为研究

  李研, 李铁军, 蒋光锐, 郑晓飞, 鲍成人, 刘李斌, 滕华湘,

  冷轧高强钢含有较多合金元素，如Mn，Si，Al。在退火炉还原性气氛中，合金元素较铁元素更容易发生氧化，在带钢表层或次表层形成氧化富集，合金元素的氧化物往往以氧化物颗粒形式分布于晶界附近。为了研究不同露点、不同退火炉加湿位置对带钢表面合金元素氧化行为的影响，采用热镀锌模拟器模拟产线退火炉各段工况。在低露点条件下，带钢表面易于形成Mn元素的氧化富集，并形成粗大的氧化物颗粒，易对带钢表面质量造成不利影响。通过在适当温度段进行露点控制，可有效改善合金元素在带钢表面的富集氧化行为，有效改善带钢表面质量。

• 输电线路耐张线夹模锻压接质量分析及实验研究

  刘光辉, 杨晓辉, 叶中飞, 伍川, 陈响军, 夏一凡, 兰逢涛,

  采用有限元分析方法构建了架空输电线路钢芯铝绞线和耐张线夹的模锻压接分析模型及压接后服役状态仿真分析模型，对其模锻压接全过程及压接后试样不同工况下服役拉伸过程进行了仿真分析，并采用导线模锻压接实验和拉伸实验对仿真模型进行了验证。基于仿真模型分析了有效压接宽度、压接力等关键压接参数对模锻压接力学性能的影响，获得不同参数下钢芯铝绞线与耐张线夹的破坏模式、最大握紧力及对应的临界压接力。结果表明：模锻压接力较小时，耐张线夹的失效形式为铝绞线从耐张线夹中滑脱，极限握紧力随压接力的增加而增大；随着压接力增大耐张线夹的失效形式逐渐演变为耐张线夹铝管断裂。

• 行星架精锻成形智能化控制

  蒋帆, 张宪,

  某行星架精锻生产自动化、智能化程度较低。对此行星架精锻成形工艺、热处理参数、控制系统、控制流程进行研究和分析。基于PLC设计了行星架精锻成形智能控制系统和HMI人机操作界面，并应用于行星架精锻实际生产中。结果表明：设计的行星架精锻智能控制系统能实现对温度、速度、锻压压力等关键参数进行智能调节和自动控制，实现行星架精锻生产的连续化、自动化、智能化。该研究能为行星架精锻自动化、智能化、数字化升级提供理论依据及技术支持。

• 700 MPa级带钢在模拟热轧后表面氧化层中的相变

  刘奇奇, 吴润, 苏长珠,

  以700XL热轧汽车大梁钢为研究对象，通过Gleebe热模拟设备模拟不同卷取温度和冷却速率对氧化铁皮相变的影响。通过SEM、EBSD面扫描以及X射线衍射对氧化铁皮的形貌进行观察分析。结果表明，氧化铁皮的厚度随着卷取温度的升高而增加，且卷取后冷却速度越慢，氧化铁皮的厚度越厚。600℃高温卷取时，氧化层主要由Fe3O4和FeO构成，无共析反应产生。500℃低温卷取时，FeO易发生分解，且冷却速度越慢，FeO的共析反应程度越高，氧化铁皮主要由先共析Fe3O4、共析组织以及部分残余FeO构成。

• 基于RLC串联谐振的GMAW磁控电源电流波形实现方法

  杜茵茵, 陈克选, 陈彦强, 董军强, 陈鹏,

  外加交变纵向磁场可以有效改善大电流GMAW熔滴的过渡形式，提高焊接过程稳定性。但在实际试验中发现，当电源给定的交变电流频率较高时，励磁电流波形发生畸变使其有效值降低。利用RLC串联谐振原理，把频率在2000～5000 Hz的频率区间分成3段，每段设定一个典型频率，分别对3个典型频率下负载槽路参数进行设计，并利用Simulik仿真软件对设计的参数进行验证。试验结果表明，电路在设定的典型频率下实现谐振，且在相应的频率区间内电流有效值均比不加谐振补偿电容时得到提高。

• 挖斗支耳焊接残余应力与变形的有限元分析

  高翰林, 徐杰, 鲍庆河, 李鑫, 王倩, 刘友军, 毛瑞麒,

  针对挖掘机挖斗支耳的焊接问题，基于MSC.Marc软件平台，对支耳关键焊缝的焊接温度场及残余应力场进行了模拟计算，分析了不同焊接顺序对残余应力和变形的影响。结果表明：焊缝区域残余应力较大，支耳关键焊缝上的纵向残余应力峰值均位于焊缝的弧段。底板焊缝对支耳焊缝残余应力的影响较小，为简化模型同时减少计算量可忽略底板焊缝的影响；支耳关键焊缝的焊接顺序对焊接残余应力和变形均有显著影响。通过比较分析焊接残余应力和变形，得到了最优的焊接顺序。

• 基于空耦超声的钢-橡胶粘接质量检测技术研究

  檀桢, 王明泉, 杨顺民, 张雪洋, 李天宇,

  根据钢-橡胶粘接部件的声场特性，采用空气耦合纵波穿透法，搭建了空耦超声C扫描系统，解决了实际工程应用中耦合难、对检测人员要求高等问题。采用频率为200 kHz的空耦超声平探头对钢-橡胶粘接部件（钢板厚度5 mm，粘接层厚度1 mm，橡胶厚度4 mm）的人工脱粘缺陷进行120 mm×90 mm范围内的C扫描成像检测。成像结果显示，该方法最小可识别φ6 mm的脱粘缺陷，对于φ10 mm的缺陷可以清晰显示轮廓，有效解决了钢-橡胶粘接部件的无损检测。

• 柔性管路TIG焊接工艺研究

  王文平, 刘润建, 周晨, 赵立伟,

  针对薄壁和细长的微小柔性管路在氩弧焊过程中出现的外观成形差、内孔堵塞、氧化等缺陷问题，研究了柔性管路和球头的装卡工装、焊接结构以及焊接参数等因素。通过设计“一卡一顶”装夹结构、控制二者装配间隙以及分段设置焊接电流等途径，能获得均匀的焊缝熔深，外观成形优，无氧化问题，焊缝质量达到力学性能、漏率、内外部质量等要求。

• 6061铝合金MIG焊接头的组织和力学性能研究

  任泽良, 项肇, 余细平, 肖中, 孙俊峰,

  采用直径1.2 mm的ER5356焊丝对20 mm厚6061铝合金板进行MIG焊接试验，对接头进行射线（RT）、超声（UT）和渗透（PT）探伤，并对接头进行微观组织观察、拉伸、硬度、弯曲试验。结果表明：6061铝合金接头射线、超声、渗透探伤结果均合格，接头内部无气孔、夹渣、裂纹、未熔合等缺陷，焊缝表面成形美观，焊接变形小。6061铝合金接头抗拉强度达到231 MPa，弯曲180°后内外表面均无可见裂纹。接头焊缝区的硬度最低，热影响区中存在一个软化区，软化区硬度为79.8 HV，仍高于焊缝。焊缝组织为α-Al基体+点状和块状化合物相β-Mg2Si，焊缝区的显微组织由粗大的等轴晶组成，沿着焊缝散热方向，焊缝组织由等轴晶逐渐变为柱状晶，柱状晶沿着垂直于熔合线的方向过渡到枝状晶。

• 直接激光沉积的金属液滴凝固特性数值模拟研究

  吕宛, 张凯翔, 李玉川, 金仁泓, 颜佳, 刘鑫, 卞庆飞,

  液滴凝固过程是直接激光沉积制造的重要部分，其在制造面上的最终形态将直接影响制造层的成型质量。为了明晰直接激光沉积制造过程中金属液滴的凝固现象及成型机理，建立了金属液滴在冷壁面上凝固的两相流动及传热数值模型，并在模型正确性验证的基础上对强弱辐射作用两种情况下液滴的凝固过程开展研究。结果表明：弱表面辐射作用下，液滴在制造壁面上呈振荡式铺展及收缩，液滴前缘最大铺展速度可达25 mm/s，其凝固呈由壁面区域向中心区域、边缘区域向中心区域凝固的态势；强表面辐射作用下，液滴凝固呈由四周外表面向内部凝固的态势，液滴无明显铺展及收缩运动，液滴凝固速度相较于弱辐射情况极大提升，但随着凝固向内部的深入，凝固率呈线性增大趋势。

• 900MPa高强焊丝用盘条拉拔退火工艺的研究

  周秀, 肖辉英, 兰久祥, 孙得印,

  900 MPa高强实心焊丝使用的原材料为低碳合金钢盘条，在拉拔过程中由于加工硬化、塑性降低而无法进行。通过对粗拉拔后盘条采用不同退火工艺热处理，研究了退火工艺对盘条组织及力学性能的影响。结果表明：退火温度过高会导致盘条在随后冷却过程中发生过冷奥氏体转变，生成硬化相贝氏体组织，抗拉强度及硬度偏高，塑性较差。采用690℃加热，保温6 h，随炉冷却至300℃，再空冷至室温的退火工艺，会得到均匀细小的铁素体和球状珠光体，这种组织抗拉强度及硬度低、塑性好，更有利于盘条后续的拉拔生产。

• 喷丸消除S30408对接焊接头残余应力研究

  孙贺, 胡效东, 梁泽华, 周凡,

  采用手工氩弧焊对接焊接两块200mm×100mm×6 mm的S30408不锈钢板材，用试验和模拟相结合的方法研究焊缝附近残余应力分布及喷丸对残余应力场的影响。结果表明：试样在喷丸前，焊缝附近存在较大的残余拉应力，沿焊缝中心线对称分布，横向残余拉应力最大为138MPa，纵向残余拉应力最大为295 MPa。比较试样表面在丸粒速度为100 m/s，丸粒直径为0.5 mm，覆盖率100%喷丸前后的残余应力，表明喷丸可以消除残余拉应力并引入高幅压应力。建立了随机分布喷丸模型并进行数值模拟，模拟结果与试验吻合良好。通过模拟不同丸粒速度和直径下残余应力分布，发现丸粒速度从80 m/s增加到160 m/s，或直径从0.3 mm增加到1 mm，试样表面及次表面引入的残余压应力值也增大。

• 40Cr圆钢拉伸断口的异常原因分析

  王春燕,

  为了分析小规格40Cr圆钢拉伸断口异常的原因，采用金相显微镜、显微硬度计、扫描电镜及能谱仪等对断口试样的显微组织、显微硬度、断口形貌、夹杂物、碳化物等进行了观察。结果表明，钢中存在严重的碳、合金元素以及磷的偏析是断口异常的主要原因。