热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2023年第9期

• 热轧异形断面型钢残余应力的研究现状

  李杰, 赵宪明, 王小琪, 李昊,

  残余应力是异形断面型钢热轧生产中普遍存在的问题。应力引发型钢变形，是影响相关产品成材率的重要因素之一。针对异形断面型钢的残余应力问题，本文主要从残余应力的测试与研究方法、应力产生原因和应力控制几个方面对国内外研究现状进行阐述。最后做出总结，以期为异形断面型钢残余应力的研究以及应力的控制提供借鉴。

• 锥形件剪切旋压的研究现状及发展方向

  张洋, 韩冬, 杨延涛, 韩宝成, 徐亚梅,

  锥形件剪切旋压技术是在强力旋压技术基础上发展而来的针对薄壁锥形件的回转成形方法，能够在保证产品质量和成形精度的同时显著提高生产效率。本文综述了近年来开展的锥形件剪切旋压试验和模拟研究，分析了当前锥形件剪切旋压研究的主要方向，总结了各工艺参数对成形质量的影响规律，阐述了起皱、不贴模等缺陷产生的原因及改进措施，介绍了锥形件剪切旋压发展方向。最后指出了锥形件剪切旋压亟待研究的问题。

• 压下率对热成形钢铝硅镀层显微组织和性能的影响

  胡贤磊, 蒋伟泉, 支颖, 冯雪, 袁一,

  轧制差厚板被广泛应用在汽车各零部件中。本文研究了不同压下率轧制对热成形钢铝硅镀层显微组织和性能的影响。结果表明，轧制后的铝硅镀层热成形钢组织形貌保持不变，由外到内依旧保持着铝基体、合金扩散层、硼钢基体的结构特点。随着压下率的增大，试验钢镀层厚度减少，但合金扩散层厚度基本保持不变。压下率为10%～30%时，铝硅镀层及合金扩散层连续性均未被破坏，但合金扩散层内部出现裂纹，裂纹密度随压下率增大而增大。镀层总厚度减薄率略高于压下率；压下为40%时，镀层减薄现象更加明显，部分位置铝基与硼钢基体直接接触。试验钢的抗拉强度、屈服强度、基体维氏硬度随压下率增大而增加，伸长率急剧降低，但断裂伸长率均≥2%。

• 低碳钢热轧时第二相粒子析出行为的研究

  杨志刚, 牛跃威, 黄伟丽, 王信威, 陈四平, 王宇,

  使用Gleeble-3500热模拟实验机测定了低碳钢的相转变温度和第二相粒子析出最强时的温度，研究了卷取温度对第二相粒子析出的影响。结果表明：在奥氏体向铁素体转变过程中第二相粒子析出量较大；随着卷取温度的降低，微合金元素在钢中的固溶度逐渐下降，析出动力逐渐增加，但降低到一定程度时扩散动力减弱，第二相粒子析出量先增多后减少，在750℃时第二相粒子析出量最多。第二相粒子主要为碳化物和硫化物，氮化物较少；卷取温度的降低使元素难以扩散，从而抑制了第二相粒子的析出。

• 中等应变速率下粉末冶金Ti-45Al-7Nb-0.3W合金高温轧制的变形机理

  陈成贵, 梁霄鹏, 李慧中, 张强,

  采用SEM和TEM对在高温中等应变速率包套轧制后的Ti-45Al-7Nb-0.3W (摩尔分数，%)合金显微组织进行了研究。结果表明：当轧制温度为1270℃，道次变形量为30%且总变形量达到83%时，板材未出现明显裂纹。中等应变速率下轧制板材中出现了大量变形孪晶，部分变形孪晶甚至穿越相邻晶粒进入下一个晶粒。变形后的合金组织晶界处发现大量弥散分布在晶界的β相，且发生了明显的动态再结晶。层片组织的变形机理主要为变形孪生与弯曲，在强弯曲区域发生了层片组织的球化，这种球化是动态再结晶的早期特征。Ti-45Al-7Nb-0.3W合金在中等应变速率轧制下的变形机制为孪生以及动态再结晶。

• 316LN不锈钢/Inconel 718高温合金异种材料激光焊接工艺研究

  黄菁, 孙宇峰, 信纪军, 牛二武, 卫靖, 戴文华,

  对5 mm厚的316LN不锈钢和Inconel718高温合金异种材料板材进行正弦扫描路径和无扫描路径的激光焊接试验，研究了焊接工艺参数对焊缝质量的影响，并对激光焊接头的显微组织、显微硬度及拉伸性能进行了研究。结果表明，无扫描激光焊比正弦路径的扫描焊更易实现稳定焊接，获得成形质量良好的焊缝。正弦扫描激光焊接头的焊缝下部有大量气孔，无扫描激光焊接接头无气孔缺陷。随焊接速度的增大，无扫描激光焊接头的表面成形越来越好。焊接速度为1.8 m/min时，焊缝上下表面熔宽变窄，不存在咬边、飞溅等缺陷；焊缝区为垂直于熔合线并向焊缝中心生长的柱状树枝晶等组织且焊缝中有M23C6型碳化物析出，提高了焊缝强度。焊接接头的显微硬度由Inconel718母材到焊缝再到316LN母材呈现逐步降低趋势。焊接接头的断裂位置均位于远离焊缝的316LN母材，室温下抗拉强度可达到650 MPa且接头断裂方式为韧性断裂。

• 双温段热轧镁铝层合板界面扩散及拉伸性能的实验研究

  赵博文, 周存龙, 赵广辉, 王涛, 张柏瑞,

  采用双温段热轧法制备了两组7种不同工艺的镁铝层合板，对比研究了其界面演化程度及拉伸性能，分析了工艺参数与层合板界面形态、拉伸性能之间的关系。结果表明：采用350～450℃、4～5道次的4种工艺制备的层合板界面扩散结合程度与力学性能较好；其中4道次、总压下率71.4%制备的层合板性能最佳，扩散层厚度达到13.1 μm，沿RD、TD的抗拉强度分别为162.93、194.98 MPa；而5道次、总压下率64.3%制备的层合板各向异性最小，扩散层厚度为9.1 μm，沿RD、TD的抗拉强度分别为170.82、181.71 MPa。

• 激光-感应加热技术焊接TA2/304不锈钢和TA2/T2复合板研究

  高一迪, 许燕, 张岩,

  针对TA2/304不锈钢(SS)和TA2/T2复合板在焊接过程中过渡层易生成脆性的Ti-Fe、Ti-Cu金属间化合物而降低焊接接头的性能的问题，使用激光-感应加热焊接技术连接复合板。对基层金属TA2使用激光对接焊，使用感应加热设备熔化BCuP-2焊丝填充坡口并连接复层金属304 SS和T2。由于TA2与BCuP-2焊丝之间的熔点差异较大，在感应加热熔化焊丝过程中不会熔化基层金属TA2母材及其焊缝，只在与基层焊缝处发生少量的元素扩散并形成一个很窄的过渡层。在过渡层未形成脆性的Ti-Fe和Ti-Cu金属间化合物。通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了焊接接头的微观结构和组成成分。过渡层主要由Cu、Cu3P和琢-Ti组成。沿垂直于焊缝方向取试件进行拉伸试验，接头的抗拉强度为600 MPa。

• 大厚度TA17钛合金磁控窄间隙TIG焊接头组织和力学性能

  胡金亮, 胡永俊, 曾才有, 张宇鹏, 董春林,

  对120 mm厚的TA17钛合金板进行了磁控窄间隙TIG焊接试验，系统表征了该焊接接头不同区域的显微组织和力学性能，并阐明接头显微组织演变过程及其对力学性能的影响。结果表明沿接头横向存在显著的组织不均匀性：靠近焊缝的母材区主要由拉长的α晶粒和沿晶界分布的β相构成，接头热影响区组织为粗大α集束构成的魏氏组织，熔合区为细小α片层交错组成的网篮组织。沿接头厚度方向，显微组织差异较小，接头上层熔合区观察到少量马氏体片层组织。接头熔合区硬度显著低于母材区的，拉伸过程中熔合区优先发生屈服，随后成为塑性变形集中区域，导致接头强度和塑性较母材降低。

• 热输入对钛铝异种合金激光自熔钎焊接头组织与力学性能的影响

  李永梅, 陈利华, 王延龙, 任雁, 赵慧, 邬晓颖,

  使用IPG 6000光纤激光器对TC4钛合金与6061铝合金进行对接焊，通过激光束偏移到铝侧，获得钛铝异种合金的激光自熔钎焊接头，通过金相显微镜、扫描电镜以及拉伸测试等分析了热输入对TC4/6061钛铝异种接头组织以及力学性能的影响。结果表明，当焊接热输入超过133 J/mm，较多的脆性金属间化合物在界面生成，金属间化合物主要为TiAl3以及TiAl2；当热输入小于133 J/mm，金属间化合物层很薄且在1 μm左右，金属间化合物主要为TiAl3。当焊接热输入为107 J/mm时，TC4/6061钛铝异种接头抗拉强度最大，达到212 MPa，约为6061铝合金的63%，接头断裂方式为韧脆混合型断裂。

• TA5钛合金CMT+P混合过渡焊接工艺研究

  雷小伟, 余巍, 符成学,

  在10 mm厚TA5钛合金板上开展了不同CMT（冷金属过渡技术）占比的CMT+P混合过渡单道堆焊试验。结果表明：较大的CMT占比，单道焊缝截面呈“门拱形”，不利于熔池对平板的润湿和焊缝的有效填充。将一个循环周期内的CMT数量保持为1，改变脉冲数量对润湿性改变不明显；同时，较高的Pulse/CMT切换频率会带来更大的飞溅。一个周期内Pulse与CMT的数量分别控制在60和20，不但焊缝成型较好，飞溅也抑制较好；对焊缝进行了射线检测，几乎没有气孔和其它缺陷。对焊接接头进行了金相和硬度检测，焊缝未出现硬化，满足使用要求，CMT-P混合过渡时焊缝区晶粒更为细小。

• 激光冲击强化对异种不锈钢焊接接头振动疲劳性能影响的分析

  符素宁, 武德安, 赵静, 王亚洲,

  研究了1Cr14Ni3W2VB/1Cr18Ni9Ti异种不锈钢手工钨极氩弧焊对接接头的激光冲击强化技术，对比分析了不同的激光冲击强化参数对于试验件显微硬度、残余应力、显微组织和振动疲劳寿命的影响。结果表明，激光冲击强化后，试样表面压应力明显增加，最大可达259 MPa，且距表面约1 mm深度内均为残余压应力。距试样表面1 mm深度内均为残余压应力。随着激光冲击强化能量增加，激光冲击强化试样的残余压应力呈增大趋势。特别是8 J激光冲击强化后，焊缝热影响区的晶粒细化效果明显，显微硬度显著增加，试样振动疲劳寿命与未激光冲击强化试样相比增加了2.57倍。将该技术应用到某型航空发动机压力传感器壳体的修理上，保障了该压力传感器的使用可靠性。

• 点焊参数对铝/钢异种金属焊接接头组织与性能的影响

  唐威, 郑峰,

  采用电阻点焊的方法对6010铝合金/DX51D钢异种金属进行了焊接试验，研究了点焊电流、点焊时间和点焊压力对异种金属焊接接头截面形貌、界面金属间化合物（IMC）形貌和拉剪力的影响。结果表明，当点焊电流从5 kA增加至11 kA或点焊时间从50 ms增加至350 ms，熔核直径逐渐增加、压痕深度逐渐增大、拉剪力先增大后减小，界面处IMC形态逐渐从平整、舌状、锯齿状再到铝侧出现粗大针状金属间化合物演变；当点焊压力从1.5 kN增加至3.0 kN，熔核直径逐渐减小、压痕深度逐渐增大、拉剪力先增大后减小，界面IMC厚度变化较小。6010铝合金/DX51D钢异种金属适宜的点焊参数为：点焊电流9 kA、点焊时间250 ms、点焊压力2.5 kN。

• 长时服役后的T23管与T91新管焊接接头组织与性能研究

  李晋刚, 朱建强, 栾高灿, 景江峰, 夏咸喜, 张向前,

  某电厂末级过热器管材质为T23钢，在服役13.5万小时后整体更换为T91钢。为掌握长期服役后的T23与T91新管焊接接头的焊接质量，为电厂的长期运行以及同类电厂的换管改造提供数据支撑，模拟了现场焊接工艺，对T23与T91管进行焊接，对焊后接头的组织与性能进行研究。结果表明：焊缝与T23和T91两侧熔合良好，T23侧热影响区为室温、高温拉伸的性能薄弱区，接头强度与T23母材相比未发生明显下降。焊接过程中，T23侧粗晶区的第二相溶入母材，冷却后析出相少，而细晶区析出相长大粗化。盖面焊层焊缝硬度高于打底焊层，二者的热影响区硬度相近。利用等温线外推法外推计算焊接接头的剩余寿命，剩余蠕变寿命大于5万小时，满足电厂服役要求。

• 213 mm大直径单晶硅直拉法制备过程的热场模拟研究

  徐晓伟, 王斐, 冉瑞应, 李军,

  基于有限体积法得到单晶炉腔内的温度场，研究加热功率、晶体转速以及坩埚转速对液-固界面的影响。计算结果表明，加热功率对液-固界面及热场影响显著，加热功率的精确控制对于稳定的液-固界面至关重要；在一定范围内，晶体转速的增加会使得液-固界面的位置出现抬升，而坩埚转速对液-固界面的影响不太明显。

• 汽车用AlSi9Cu铝合金的压铸工艺研究

  张丹丹, 刘勇彪, 张荣华,

  选定690、700、710℃三种浇注温度，150、200、250℃三种模具预热温度，1、2、3 m/s三种充型速度，通过L9(33)正交试验，设计了汽车用AlSi9Cu铝合金压铸件不同压铸工艺参数。经过实际生产后对9组零件含气比例的分析，得到了正交试验中不同因素和水平对压铸试验的影响顺序以及设计的最优工艺参数。结果表明，在不同的参数范围内，充型速度对最终结果有着最大的影响，其影响顺序为充型速度>浇注温度>模具预热温度；根据含气量大小得到了最优组合为浇注温度700℃，充型速度2 m/s，模具预热温度250℃。对正交试验中9组不同参数的汽车用AlSi9Cu零件进行了实际生产并进行了X射线无损检测，检测结果与正交试验分析结果基本相符。使用最优组合可以生产出致密的汽车用AlSi9Cu零件。

• A356铝合金轮毂内部缺陷的在线实时检测

  张俊生, 赫英凤, 杨鹏, 仝晓刚,

  A356铝合金是汽车轮毂生产制造的主要原材料，在铸件冷却过程中容易产生气孔、缩孔等内部缺陷，需要使用X射线探伤设备来检测。在介绍轮毂X射线检测设备的基础上，提出使用背景相减法提取缺陷的技术方案，先用循环引导滤波算法模拟背景图像，然后使用原始图像减去模拟图像，对得到的二值图像经数学形态学后处理，实现缺陷的准确提取。实验结果表明，提出的技术方案通用性强、实时性好，能够用于铝合金轮毂内部缺陷的在线实时检测。

• 某铝合金转向节差压铸造冷却工艺参数的优化

  李智, 陈阵, 张健,

  为了提高差压铸造的铸件性能，以A356铝合金转向节为研究对象，以凝固时间、二次枝晶臂间距和孔隙率为优化指标，通过数值模拟与优化算法的结合对冷却参数进行优化。首先通过分析确定不同管路冷却开启时间作为优化变量；然后基于正交试验安排进行数值模拟，得到支撑向量机回归算法（SVR）的训练样本，确定优化变量与三个优化指标之间的映射关系，通过鱼群算法寻找最优组合参数。最后对得到的最优组合参数进行数值模拟验证。结果表明模拟结果与预测结果基本吻合。在最优冷却参数组合下，凝固时间由208.2 s减小为175.6 s，二次枝晶臂间距由47.25 μm变为44.18 μm，孔隙率由12.79%减小为0.923%。

• 挤压铸造压力对汽车用A356铝合金性能的影响

  曹月梅, 姜雪茹, 赵海良,

  为了研究挤压铸造压力对汽车用A356铝合金显微组织、耐腐蚀性能和耐磨损性能的影响，采用不同的挤压铸造压力制备了A356铝合金试样，并进行了显微组织分析，以及耐腐蚀性能和耐磨损性能的测试与分析。结果表明：随挤压铸造压力从25 MPa增大到125 MPa，合金试样的组织先细化后粗化、腐蚀电位先正移后负移，磨损体积先减小后增大，耐腐蚀性能和耐磨损性能均先提高后下降。与挤压铸造压力25 MPa的合金性能相比，挤压铸造压力100 MPa时A356铝合金的腐蚀电位正移了14%，磨损体积减小了38%，合金耐腐蚀性能和耐磨损性能均得到显著提高。汽车用A356铝合金的挤压铸造压力优选为100 MPa。

• 热变形对430铁素体不锈钢氢脆性能的影响

  王涛, 肖文涛, 孔庆伟, 梁伟,

  研究双相区（1000℃）热轧压下量对430铁素体不锈钢微观组织及氢脆性能的影响。结果表明：铁素体不锈钢经双相区热轧后组织为变形马氏体和铁素体；随变形量的增加，材料塑性逐渐降低，屈服强度及抗拉强度明显增加，氢脆敏感性逐渐增加。试样充氢后均表现出严重的塑性损失，强度明显下降，断口由解离+少量韧窝形貌转变为完全的解理脆性断裂形貌。

• 热轧润滑对IF钢表面状态的影响

  王畅, 于洋, 关建东, 王林, 高小丽, 陈瑾,

  利用热轧试验和实验室模拟研究了热轧润滑对IF钢全流程各工序后表面状态的影响。结果表明：关闭热轧润滑使得热轧卷表面存在较多的细小晶粒和混晶，增加辊面与带钢表层剪切应力是造成细小晶粒的根本原因；混晶组织对连退板组织有明显遗传性，导致冷轧，退火后的连退板表层111/100织构比例下降。

• 内置磁流变弹性体支承对AZ31镁合金拉深成形性能的影响

  付泽民, 戴翊鹏, 刘旭辉, 付昌华, 甘鑫,

  为了解决变形镁合金薄板容易拉裂及拉深深度不足的问题，选择AZ31镁合金圆筒件为模拟研究对象。利用磁流变弹性体(MRE)优异的可逆性和可控性，将其内置于凹模处，并结合复位弹簧等设计了一种支承模。以减薄率、拉深成形极限为指标，讨论了磁流变弹性体支承对板材拉深成形性能的影响。结果表明：内置支承模能改善板材拉深成形过程中材料的流动性；相较于没有磁流变弹性体支承，在通入电流较大情况下，磁致法向力大，内置支承模主要起支承作用，此时最大减薄率减少6.96%，成形极限深度达到6.4 mm，增长10.34%；在通入电流较小时，磁致法向力小，内置支承模主要起缓冲作用，此时最大减薄率减少7.22%，成形极限深度达到6.6 mm，增长13.79%，这极大提高了镁合金的利用率。

• 基于RBF神经网络的齿轮轴热锻成形工艺优化

  巢淑娟, 魏利亚,

  建立了齿轮轴热锻成形工艺优化的RBF（径向基函数）神经网络模型，对模型计算流程、收敛特性及拟合结果进行分析。基于RBF神经网络对齿轮轴热锻成形工艺进行优化。结果表明：基于RBF神经网络模型优化后的齿轮轴热锻成形件屈服强度由425 MPa提升到456 MPa，最大成形力由565 kN降低到508 kN，屈服强度提升率为7.3%，最大成形力降低率为10.1%；齿轮轴热锻成形最佳生产工艺参数为模具预热温度300℃、坯料加热温度1150℃、摩擦系数0.3、热锻速度40 mm/s。

• TC4钛合金板电磁感应加热渐进成形的尺寸精度研究

  叶壮, 王辉, 吴田莉, 光凯惠,

  进行了TC4钛合金板电磁感应加热渐进成形的尺寸精度试验，通过单因素试验研究了感应电流、层进给量、工具头直径和成形角度对尺寸精度的影响规律。结果显示在电磁感应加热渐进成形中，尺寸精度随着电流的增大而提高，随着刀具直径的增大而提高，随着层进给量的增大而降低。增大感应电流和工具头直径能显著提高构件的尺寸精度，但对同一误差的影响程度并不相同；各因素对底部鼓凸误差影响最为显著。

• 7050/2524铝合金回填式搅拌摩擦点焊的工艺优化

  陈丹, 豆建新, 张浩楠, 李京龙,

  采用Box-Behnken design (BBD)响应面法，分析了焊接工艺参数（转速、扎入深度、套筒运动速率）对7050/2524铝合金回填式搅拌点焊（RFSSW）接头拉剪载荷的影响规律，建立了工艺参数与拉剪载荷的回归方程。结果表明，随着转速、扎入深度以及套筒运动速率的增加，拉剪载荷均呈现先上升后下降的趋势。获得的最优工艺参数为转速1493 r/min，扎入深度3 mm，套筒运动速率1.0 mm/s。

• 屏蔽主泵Canopy密封环自动焊接技术研究

  闫国华, 陈树, 章济, 施国龙, 陶泽勇,

  为了降低作业人员在AP1000机组屏蔽主泵在役检修拆装过程中的辐照剂量，研究了与实际作业工序相同的Canopy密封环自动焊接工艺，开发了可远程控制、对称施焊的自动焊接装置，并在模拟体上进行了焊接试验。试验结果表明，在优化的焊接参数下，Canopy密封环打底焊成形良好，多层多道焊缝无层间未熔合等缺陷，起弧、收弧过渡良好。该自动焊接装置结构紧凑，可实现模拟件的稳定焊接，焊接质量良好，能够满足屏蔽主泵在役检修更换时的自动焊接需求。

• 2A12-T4铝合金搅拌摩擦焊接头裂纹尖端应力应变分析

  王磊, 杨兵, 安金岚, 丛家慧, 周松,

  为了更加准确地确定裂尖应变场范围以及定量地分析裂纹尖端应力大小，采用数字图像相关法得到了2A12-T4铝合金FSW接头裂纹扩展过程中裂尖应变场分布，然后采用有限元法计算了2A12-T4铝合金焊接试样内裂尖应力强度因子以及塑性区尺寸演化，采用断裂力学法计算了裂尖塑性区尺寸，将有限元模拟结果与计算结果对比。结果表明：应力强度因子及塑性区尺寸的有限元法计算结果与理论计算结果相近，误差在允许范围内，验证了用有限元法分析裂纹尖端应力强度因子以及塑性区尺寸的可靠性。

• 钢/铝激光-MIG复合熔钎焊接接头电偶腐蚀行为研究

  杨红伟, 王鑫, 付浩, 刘瑞琳, 朱宗涛,

  采用实验和仿真模拟相结合的方法研究了不锈钢/铝合金激光-MIG复合熔钎焊接头电偶腐蚀行为。利用常规电化学方法和微区电化学方法（扫描开尔文探针SKP和局部电化学交流阻抗LEIS）研究了接头的腐蚀行为。采用大型仿真软件COMSOL Multiphysics建立了钢/铝异种熔钎焊接接头的腐蚀模型，用电化学方法估算了母材在中性3.5% NaCl溶液中的交换电流密度，并作为模拟的边界条件。结果发现，钢/铝异种金属熔钎焊接接头的耐蚀性较母材低，且其抗腐蚀性能随着溶液pH值的下降而降低。模拟结果与实验结果一致，焊缝电位介于两种母材之间，铝侧金属的电位低作为阳极发生腐蚀，界面金属间化合物IMC与铝焊缝交界处优先发生腐蚀。

• 钢/铝线冲击焊电流参数对引弧和飞溅的影响

  李茂盛, 黄增好, 庞世炫, 逯胜磊,

  利用精密高频逆变冲击焊机进行了钢/铝异种金属线对接冲击焊试验，采集焊接过程的电流信号，并使用高速摄像技术对引弧过程和焊接飞溅进行了研究，分析了焊接电流参数对焊点形貌和抗拉载荷的影响。结果表明，随线圈电流增大，引弧时刻提前，缓升阶梯模式下引弧瞬间电流减小，同时引弧电流上升速度较慢，容易出现引弧失败；三段阶梯模式则不受影响，因为其引弧电流较大，上升速度快，电场较强，能够快速引弧。焊接过程中燃弧间距不足易导致熔滴短路进而爆炸飞溅。增大电磁线圈电流能抑制弹片的回弹幅度，保证燃弧间距，进而减少飞溅的发生。在三段阶梯电流模式下，调整线圈电流为14.5A，减少了焊接过程引弧失败和飞溅现象，获得形貌良好和抗拉载荷稳定的焊点。

• 小孔TIG焊技术在中大厚度TA2板上的应用研究

  殷亚运, 雷小伟, 王海登, 崔永杰, 付占波,

  分别对16 mm及30 mm厚TA2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焊工艺可以实现不开坡口16 mm厚TA2板的单面焊双面成型，大的焊接电流导致焊缝组织较母材的粗大，接头与母材相比出现轻微硬化；对于30 mm厚Y型坡口的试板，采用小孔TIG焊从背面打底可以完成14 mm钝边的熔透焊，从正面打底可以完成10 mm钝边的熔透焊，打底焊道美观，内部质量优，可直接采用常规TIG焊工艺进行填充盖面。单一小孔TIG或与常规TIG的组合焊工艺制备的中大厚度TA2板接头强度与母材的相当，力学性能良好。

• 蒸汽发生器下封头接管与安全端焊接工艺研究

  崔凡, 朱勃, 张纪锋, 邓毅,

  蒸汽发生器下封头接管与安全端焊缝属于典型的异种钢焊缝。采用目前常用的奥氏体不锈钢焊丝和镍基合金焊丝分别进行焊接试验，对比分析两种焊接材料对接头热影响区力学性能和组织的影响。结果表明：两种材料接头的拉伸和弯曲性能良好，均能满足各自的标准要求，但该焊缝处于高辐照的工况，选用镍基合金焊材更有利。

• TC4钛合金薄板激光填丝对接焊接头高温疲劳性能研究

  王波, 卜彦强,

  钛合金常被用于制造航空发动机、起落架、机翼骨架等飞行器构件，焊缝在服役过程中要面对高温、交变载荷等复杂环境。焊缝是构件的薄弱部位，其常见的破坏形式是疲劳断裂。本文以1.2 mm厚TC4钛合金薄板激光填丝对接焊接头为研究对象，通过改变试样工作宽度、加载载荷、振动频率等条件，研究接头在385℃的高温疲劳性能。结果表明：接头的385℃抗拉强度为885 MPa。当疲劳试样的工作段宽度为3 mm，最大应力831.9 MPa，最小应力83.19 MPa，加载频率10 Hz时，TC4钛合金激光焊对接头的疲劳性能测试有效，全部断裂在工作段，疲劳寿命为900863次。

• 电机转子钎焊用高温钎料和钎剂的国产化应用研究

  谢贵生, 武媛, 齐影, 时兴华, 刘梦鸽,

  为了国产化某型机车牵引电机鼠笼式转子端环和导条钎焊用高温钎料和钎剂，使用综合热分析仪分析了进口钎料和国产钎料的熔化区间，使用高温润湿炉分析了不同钎剂的流铺性和钎料的润湿性，然后进行了电机转子端环和导条中频感应钎焊试验验证，并进行了钎焊接头的拉伸性能测试。最终确定采用国产钎料BAg30CuZn替代进口钎料BAg-20，用国产钎剂QJ109替代进口钎剂FB3-G，可以满足工艺和设计要求，实现了国产化。

• Cr-Mo-V系汽车热冲压模具镶块开裂失效分析

  蒋斌, 计杰, 何西娟, 左鹏鹏, 吴晓春,

  从模具材料本身质量评价、服役过程的热机械疲劳和水道应力腐蚀等方面，对热冲压模具的开裂失效行为进行了系统分析，得出镶块材料开裂是热机械疲劳和水道腐蚀的共同作用造成的，而水道的上半部分腐蚀坑（点蚀）给材料脆性开裂提供了突破口。水道锈蚀尤其是点蚀的形成，在热冲压作用下形成应力集中，成为裂纹源。

• Φ108 mm×5 mm排污管线焊缝内壁腐蚀穿孔原因

  王冬林, 孔祥东, 张佳宁, 蔡彬, 王志鹏, 余国民,

  某油田现场Φ108 mm×5 mm排污管线焊缝内壁发生腐蚀穿孔，进行了管线宏观形貌分析、化学成分分析、金相组织分析，及内壁提取物X射线衍射（XRD）分析、断口扫描电镜（SEM）分析、能谱分析与水样分析。结果表明：氧腐蚀是焊缝局部腐蚀的腐蚀类型，垢下腐蚀是导致焊缝局部腐蚀的主要原因。和母材相比，焊缝耐蚀性较差，腐蚀产物膜更加疏松。焊缝余高造成的湍流以及高的氯离子含量促进了排污管线焊缝区域的局部腐蚀。

• 铝硅合金壳体的开裂失效分析

  闫富华, 袁满, 祁晨, 李宁, 周凡, 周茜, 赵教育,

  利用体视显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度计对开裂的铝硅合金壳体的断口形貌、显微组织、微区成分和显微硬度进行了分析。结果表明：铝硅合金壳体断裂方式为脆性开裂；铝硅合金中存在较多的针孔缺陷，组织变质不足，组织中有较多的针状相，使铸件的塑性降低，导致壳体脆性开裂。