热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2024年第9期

• 蠕变-疲劳交互作用下P91钢变形行为研究进展

  王家璇, 李梦阳, 郑泽邦,

  P91钢被广泛应用于热电机组的蒸汽管道中。近年来，峰值负荷调节导致了管道部件的蠕变-疲劳相互作用，构件常出现早于预期寿命的失效。针对这一问题，本文综述了P91钢在蠕变-疲劳交互作用下的力学响应、微观组织演化、裂纹萌生扩展规律三个方面的研究成果与进展。首先通过对比不同条件下蠕变-疲劳加载方式，论述了蠕变-疲劳变形过程中材料的微观组织演化规律。最后，根据载荷保持时间、加载频率、平均应力与应力幅的关系等外部服役条件的不同，阐述了P91钢微裂纹的萌生、扩展行为。

• 龙形轧制轧板的弯曲控制及其对性能影响的研究综述

  武磊, 何兵, 覃铭,

  龙形轧制是一种非对称轧制工艺，通过在异步轧制基础上引入轧辊错位这一新的非对称元素，在增加轧板心部变形量的同时，克服异步轧制导致的轧板弯曲。本文围绕龙形轧制轧板的弯曲控制和其对性能影响的研究进展进行了综述，介绍了新的研究成果并分析了不同研究工作的特点，最后对龙形轧制工艺研究当前存在的主要问题进行了综述，并提出了未来的研究方向。

• 6061铝合金磁控钨极氩弧焊接电弧特性的模拟研究

  高珊, 高文国, 胡建岗, 徐起, 李涛,

  以6061铝合金磁控钨极氩弧焊（GTAW）的焊接电弧为研究对象，建立GTAW三维模型，对比分析了无外加磁场和外加横向磁场作用下焊接电弧的电流密度、洛伦兹力以及温度场的变化规律。结果表明，未施加磁场时，电弧具有高度的对称性，内部电流密度最大值达到了2.66×107 A/m2，洛伦兹力最大值达到了1.21×105 N，电弧最高温度达到14 862.4 K，径向上电流密度呈单峰分布，洛伦兹力呈双峰分布。随着横向磁场的施加，电弧发生偏转，洛伦兹力迅速增大，在磁场强度为0.2 mT时，洛伦兹力最大值增大到1.51×105 N。偏转后电弧弧长增加，电势增大。

• 基于被动视觉的窄间隙管道焊熔池特征分析

  谢忠奇, 丁超, 吴涛, 张旺, 郭彦兵,

  在窄间隙管道焊接过程中，传统主动视觉激光受限于窄间隙坡口的几何特征无法投射到工件坡口处，且焊缝易被焊丝遮挡无法获取焊缝特征，无法进行焊接质量在线判定。本文通过被动视觉直接获取熔池图像，采用中值滤波降噪、Canny边缘检测、面积滤波筛选、圆拟合手段还原窄间隙焊接熔池的完整轮廓，提取了用来表征熔池轮廓的曲率半径和前进角两个特征参数。管道焊接实验结果表明，焊接电流越大，熔池轮廓曲率半径和前进角越大。分析了熔透状态下的特征参数范围，为后续参数调整提供依据。

• 基于改进Canny算法和Hough变换的脉冲氩弧焊坡口边缘提取研究

  吴涛, 刘卫华, 张旺, 陆皓, 丁超, 谢忠奇, 郭彦兵,

  针对脉冲氩弧焊中被动光传感采集的图像存在光亮变换快，目标像素少，难以提取出坡口的问题，提出一种基于改进阈值选择和双阈值检测的Canny算法。通过中值滤波和双边滤波代替传统Canny算法中的高斯滤波对图像进行滤波，引入背景像素与前景像素的数量比改进Otsu算法的最大方差，计算得到了靠近坡口的梯度值的阈值，依据改进后的双阈值检测获得完整的坡口边缘信息，对边缘信息进行Hough变换提取出清晰的坡口边缘。实验结果表明，和传统Canny算法相比，改进后的Canny算法提取坡口成功率提高，获得的坡口边缘信息也更加完整。

• 航空发动机叶片微束等离子堆焊转角焊缝模型研究

  肖洋, 戴士杰, 李世博, 母嘉恒,

  航空发动机叶片修复时，将受损部位切除后在新平面上进行多层多道焊接，在焊缝转角区域特别是转角点，因焊接工艺难以匹配导致过多熔滴进入熔池增加了焊缝熔高与熔宽，造成焊缝凸起，影响焊接质量。针对微束等离子焊接叶片转角区域焊缝的这种特征，建立了转角区域焊缝模型。首先利用抛物线曲线拟合建立了单道焊缝模型，并通过实验验证该模型能准确地表征单缝外形轮廓。然后提出了一种双焊缝转角重叠的焊缝成型模型。实验表明，采用该转角焊缝模型能够极大地降低转角区域焊缝的凸起，能满足航空发动机叶片修复精度的要求。

• TC17钛合金线性摩擦焊接头内部残余应力测试分析

  李菊, 刘川, 常川川, 季亚娟,

  为掌握TC17钛合金线性摩擦焊接头内部残余应力分布规律，采用轮廓法对TC17（α+β）/TC17（β）线性摩擦焊接头进行了残余应力测试，分析了接头内部沿振动方向（试样宽度方向，x向）应力以及沿顶锻方向（试样长度方向，y向）应力的分布规律。结果表明：x向应力在焊缝区域为拉应力，沿顶锻方向呈双峰分布，即焊缝两侧区域的应力高于焊缝中心，拉应力峰值位于距离焊缝中心2～3 mm位置处，约360 MPa，拉应力区域宽度达到30 mm。在焊缝中心截面上，y向应力在整个厚度上为拉应力，且上、下表层应力小于厚度中心位置；距试样宽度中心两侧27 mm区域的应力为拉应力，边缘区域的为压应力。

• 航空铝合金薄板自冲铆接头静力学性能的研究

  郭子鑫, 赵伦, 郭媛媛, 霍小乐, 林森, 王红英,

  自冲铆是近年兴起的一种性能优异、绿色和高效的连接新技术，可连接同种、异种和多层板材，有望成为航空轻合金薄板材料连接的关键技术。本文以2A12（A组）和6061（B组）异质自冲铆接头为研究对象，进行静力学性能测试及失效微观分析，对接头成形质量、力学性能、失效形式及失效机理进行系统分析。结果表明：SBA（6061-2A12）接头成形质量最佳，SBB（6061-6061）接头密封性能最好，SAA（2A12-2A12）接头对称性最优；SAA接头具有最强静载强度，SBB接头具有最优抗震吸收能力，SBA和SAB（2A12-6061）接头的综合力学性能较好。SBB接头失效形式均为拉脱失效；SAA接头失效形式最不稳定，出现了3种不同失效形式；接头最主要的失效形式是拉脱失效。

• 铁基非晶纳米晶磁芯激光切割温度场仿真研究

  黄宥伦, 杨元政,

  为了明晰FeSiBCuNb非晶纳米晶磁芯激光切割过程的温度分布，采用熔融凝固模型、多相流模型，以及热源半径沿深度衰减的旋转体热源，在Fluent软件中通过生死单元法实现了激光切割的温度场模拟，得到了熔融切缝形貌。研究了激光功率和切割速度等工艺参数对切缝宽度和热影响区厚度的影响。结果表明：在厚度方向上磁芯被完全切开时，切缝宽度、热影响区厚度呈现上下窄、中间宽的形貌。随激光功率增大或切割速度减小，切缝宽度整体增大，厚度方向上切缝宽度更加不均匀。

• 不同炉中钎焊气氛对不锈钢耐腐蚀性能的影响

  黄昌文, 陈建平, 林泓延,

  考虑企业生产的安全性和经济性，家用燃气快速热水器用铜制热交换器炉中钎焊工艺的保护气氛由氨分解气气氛改为天然气气氛，但发现热交换器水道管路中304不锈钢扰流弹簧易产生氧化腐蚀。本文以430和304不锈钢扰流弹簧为研究对象，将弹簧在氨分解气与天然气气氛的网带式高温钎焊炉中进行800～830℃的钎焊，然后进行24、48 h的大气氧化试验，以及72 h的中性盐雾试验，研究了高温条件下氨分解气与天然气气氛对不锈钢材料耐腐蚀性能的影响。结果表明：经过氨分解气和天然气气氛钎焊的304不锈钢扰流弹簧在24、48 h大气氧化试验后均产生明显腐蚀，且天然气保护气氛加剧了其腐蚀程度。炉中钎焊温度800～830℃达到304不锈钢材料的敏化温度区间，导致晶间腐蚀，对其抗氧化性能具有明显的影响，而对430不锈钢材料并未有明显影响。430不锈钢在同等条件下的耐腐蚀性能优于304不锈钢。建议热交换器水道管路中的扰流弹簧选择430不锈钢。

• 钎焊工艺对双层焊管材料时效性能的影响

  刘顺明, 张志敏, 龙佳明, 庞二帅, 梁斌, 李悦, 刘再旺,

  使用退火模拟器对双层焊管用钢带进行热处理，模拟其在不同制管速度、钎焊温度下的钎焊过程。使用拉伸试验机检测不同钎焊温度及不同制管速度下钢带的屈服点延伸率和时效指数，以研究钎焊温度和制管速度对双层焊管材料时效性能的影响。结果表明，钎焊温度越高，材料的屈服点延伸率越小，时效指数也越小，制管的抗时效性越好。随着制管速度的提高，钎焊后钢带的屈服点延伸率和时效指数均呈增大趋势，抗时效性变差。这是由于制管生产速度增大，冷却段时间变短，渗碳体析出量减小造成的。钎焊前钢带时效指数为10.6 MPa，模拟钎焊后钢带的时效指数为76.8～104.9 MPa，其抗时效性明显变差。

• 6061铝合金/AZ31镁合金异种金属搅拌摩擦焊温度场的数值模拟

  李金哲, 王琪, 张鹏,

  使用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了6061铝合金/AZ31镁合金异种金属搅拌摩擦焊的三维传热模型，实现了搅拌摩擦焊接温度场的模拟，并分析了焊接速度、搅拌头转速参数对温度分布的影响。结果表明：焊接过程中高温区域温度场呈椭圆状分布，温度最高处位于搅拌头后方镁板侧，且轴肩接触处的尤为突出。随着焊接速度的增加、搅拌头转速的减小，高温区域的面积减小，峰值温度明显降低。焊接速度比搅拌头转速对温度场的影响更为显著。

• T22/TP304H带垫板异种钢焊接接头显微组织与力学性能分析

  汪峰, 李梁, 徐刚, 张赵斐, 李飞, 徐敏,

  异种钢焊接接头在火电厂锅炉结构中被广泛应用，对存在裂纹的现服役接头进行分析是评价异种钢焊接接头安全问题的基础。借助金相显微镜和扫描电镜对某含裂纹的T22/TP304H带垫板异种钢焊接接头进行了组织形貌分析，焊接材料为镍基合金，并利用显微硬度计和万能拉伸试验机分别对接头进行了显微硬度测试及拉伸性能测试。结果表明：焊缝的显微组织主要为奥氏体、Nb（C，N）析出相和M23C6碳化物；T22侧熔合区存在明显的细晶强化作用，该区域硬度增大，TP304H侧熔合区奥氏体晶粒粗化现象不明显；接头的常温和高温拉伸性能存在明显的劣化情况。

• 压下率对304/高锰钢复合板组织与性能的影响

  文光奇, 赵鑫, 蔡志辉,

  通过轧制压下率的变化研究了304不锈钢/高锰钢复合板界面组织结构、合金元素扩散及力学性能的变化规律。结果表明：304/高锰钢复合板界面两侧组织均为稳定的奥氏体，随压下率的增加，晶粒尺寸逐渐减小，且界面两侧晶粒尺寸差异减小。界面处存在大量的小角度晶界，通过细晶强化、晶界强化和位错强化机制提高了复合板结合强度及拉伸性能。此外，随着压下率的提高，元素的扩散层减薄，界面处存在的Al和Mn的氧化物及Cr的碳化物尺寸减小并弥散分布。随压下率提高，复合板界面得到强化，强度逐渐提高，伸长率逐渐降低。

• AZ31镁合金和7050铝合金ECAP过程的数值模拟研究

  刘毅, 薛凤梅, 墨馨遥, 王廖子,

  利用Abaqus有限元软件分别对AZ31镁合金和7050铝合金进行等通道转角挤压（ECAP）数值模拟研究。利用有限元（FE）模拟得到应力场、应变场及载荷-位移曲线，分析了在不同挤压温度、挤压速度、摩擦条件和不同截面下等通道转角挤压的变形规律。结果表明，挤压温度升高可以降低挤压载荷，这有利于AZ31镁合金挤压，在摩擦较小情况下进行变形有利于降低挤压载荷，提高变形均匀性；在不考虑变形过程中温升效应的情况下，挤压速度对挤压载荷影响较小，当挤压速度提高时，最大等效应变值有所提高；圆形截面比方形截面更适合进行等通道转角挤压。

• GPa级高压对Mg-3Al合金凝固组织及性能的影响

  代鹏林, 华永乐, 阔洋, 叶杰, 林小娉,

  利用XRD、SEM、EDS研究了Mg-3Al合金在石墨型铸造（5℃水冷，1 atm（1.01325×105Pa））和高压凝固条件下（2、3 GPa）的凝固组织及性能。结果表明，Mg-3Al合金在不同凝固压力下均由α-Mg组成，但其组织形貌由石墨型铸造的等轴状转变为高压下的枝晶团状；GPa级高压能使Mg-3Al合金中更多的Al溶质固溶到α-Mg基体，同时也可以溶质原子的形式存在于枝晶间和晶界处发生偏聚现象。在3 GPa高压下Mg-3Al合金的抗压强度达到372 MPa，硬度达到46 HV，两者显著高于石墨型铸造Mg-3Al合金的356 MPa和41 HV。

• 冷轧变形对0Cr18Ni9奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响

  王东东,

  采用OM、SEM、XRD、维氏硬度计、万能试验机等研究了不同变形量冷轧对热轧态0Cr18Ni9奥氏体不锈钢组织与力学性能的影响。结果表明：随着冷轧变形量的增加，0Cr18Ni9不锈钢晶粒变形越来越明显，晶界处位错塞积不断加剧，晶界越来越模糊，组织中越来越多的奥氏体转变为马氏体。随着冷轧变形量的增加，0Cr18Ni9不锈钢的硬度、抗拉强度、屈服强度均逐渐升高，伸长率逐渐下降。冷轧变形量36%的0Cr18Ni9不锈钢的硬度、抗拉强度、屈服强度均达到最大值，分别为432.3 HV、1283.1MPa、1195.2 MPa。

• 经长时服役的超临界锅炉T91/TP347H异种钢接头性能分析

  何朋非, 张仁魁, 周梦保,

  对某超临界锅炉运行7.5万小时的T91/TP347H异种钢接头，采用金相显微镜、万能材料试验机和扫描电镜等仪器设备，研究长时服役后T91/TP347H异种钢接头的性能。结果表明：该异种钢接头薄弱区在T91熔合线处，该位置链状孔洞和脱碳层的形成大大弱化了力学性能，氧化缺口的形成加速了接头的开裂。异种钢接头各区域的冲击性能显著降低，其中焊缝冲击性能最低，实测仅为66 J。

• 冷轧变形对CoCrNi中熵合金显微组织和力学性能的影响

  张明旭, 徐旺, 李涌泉, 董福元,

  中熵合金具有多种优异性，同时具有高强度和延展性。冷轧变形是提高中熵合金力学性能的一种即经济又有效的方法。对CoCrNi中熵合金进行室温不同变形量（25%，37.5%，50%，62.5%，75%）的冷轧，通过X射线衍射分析、显微组织分析和拉伸试验研究了室温下不同变形量对合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：在室温不同变形量冷轧下CoCrNi中熵合金的组织仍为单一的FCC结构。CoCrNi中熵合金室温抗拉强度较低，随着变形量的增加，抗拉强度显著提升，但延展性相比铸态变差。

• 富Ce稀土对多元Al-Si活塞合金凝固组织的影响

  刘铁羽, 董雄博, 段洪波, 夏峰, 杨伟, 王建利, 李建平,

  采用DSC以及光学显微镜与扫描电镜研究了富Ce稀土（0.1wt%，0.3wt%，0.5wt%）对多元近共晶Al-11.5 Si-4Cu-2Ni-1Mg-0.5Fe（wt%)活塞合金凝固组织的影响。发现富Ce稀土加入对该合金的共晶硅和多种第二相的凝固温度、形态与体积分数均有明显影响。富Ce稀土的加入，使Al-Si共晶温度降低，T-Al9FeNi相和δ-Al3CuNi相析出温度升高。富Ce稀土加入量0.3wt%时，共晶硅变质效果最佳，T-Al9FeNi相由初始的板条状转变为小块状，体积分数减小到3.22vol%，δ-Al3CuNi相由初始的片状转化为鱼骨状，体积分数增加到6.47vol%。富Ce稀土中La、Ce原子在凝固过程中富集在固液界面前沿，增大了成分过冷，细化共晶组织。当富Ce稀土含量为0.5wt%时，合金中出现长针状富稀土相。

• 稀土铈变质处理Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金的组织与力学性能

  杨清宇, 梅宏标,

  采用稀土Ce对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金进行了变质处理，采用OM、SEM、硬度测试、拉伸试验研究了Ce添加量对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：稀土Ce对Mg-5Al-4Ca-0.8Mn合金有较好的变质效果。Ce添加量为0.8%时，合金晶界清晰，组织均匀性最佳，细化效果最好。Ce添加量增加到1.2%时，合金组织细化效果减弱。随着Ce添加量的增加，合金的硬度、抗拉强度和伸长率均先升高后降低，Ce添加量0.8%的合金的硬度、抗拉强度和伸长率均达到最大值，综合力学性能最好。

• 一种新型大直径锻造钢球B3的组织性能探究

  任成艳, 张如华, 徐强, 曾效舒, 黄明富, 龚雪剑,

  以性能较好的φ125 mm锻球为参照，对新用于锻造钢球的B3钢力学性能及微观组织进行研究。结果表明：φ140 mmB3钢球的整体硬度在56.0～59.5 HRC，冲击韧性在23.00～29.90 J/cm2；B3钢球表层组织主要为针状马氏体，心部除马氏体外还有较多的托氏体与贝氏体。导致该现象的原因是锻球心部Mn、Cr含量分布不均匀，以及淬火温度偏低，锻球心部冷速不够，过冷奥氏体易转变成细片团状托氏体，同时较高的含碳量降低了马氏体转变温度，加剧了锻球心部向贝氏体和托氏体转变的倾向。

• MnCO3对含铝铸造镁合金晶粒尺寸的影响

  王岭, 刘杨, 赵一权, 谢宇,

  研究了MnCO3对Mg-3wt% Al、Mg-9wt% Al镁合金晶粒的影响。采用金相显微镜对添加MnCO3含铝铸造镁合金进行了显微组织分析。结果表明：铸造Mg-3wt% Al和Mg-9wt% Al的平均晶粒尺寸为365 μm和340 μm，Mg-3wt% Al和Mg-9wt% Al合金晶粒度随着MnCO3添加量增加而减小，添加质量分数为1wt%的MnCO3后晶粒尺寸分别减少到90 μm和55 μm。理论分析表明：合金熔体中形成MgO、Al4C3和Al8Mn5是理想的异质形核质点，由于形核质点的增加，晶粒尺寸明显减小。

• Mo含量对空调滑片用球墨铸铁组织与性能的影响

  施斐炯, 王石磊, 刘剑敏, 胡小虎, 余数, 姚如生,

  研究了含钼量和等温淬火温度对含碳化物等温淬火球墨铸铁（CADI）显微组织和力学性能的影响。结果表明，随着Mo含量增加，铸态球墨铸铁中石墨数量减少，珠光体数量和碳化物数量增多，碳化物形貌逐渐从弥散分布的细小块状转变为粗大的块状或者长条状；5种Mo含量的等温淬火态CADI试样的组织都为针状铁素体、球状石墨、碳化物和少量残余奥氏体。等温淬火温度为275℃时，随着Mo含量的增多，针状铁素体数量不断增多，而残余奥氏体含量不断减小，CADI试样的室温冲击功先增加而后减小，洛氏硬度逐渐增大，平均磨损量和磨损率逐渐减小。随着等温淬火温度的升高，含0.43% Mo的CADI试样冲击功升高而洛氏硬度减小，平均磨损量和磨损率增大。空调滑片用球墨铸铁适宜的Mo添加量为0.43wt%，等温淬火温度为275℃。

• 3D打印梯度多孔钛合金支架表面纳米结构化改性

  王浩, 海几哲, 单春龙, 刘飞,

  通过3D打印技术制备具有梯度结构的微米级多孔钛合金支架,解决了不同患者对骨缺损修复支架的个性化需求。然而,由于钛合金本身的生物惰性,多孔钛合金支架植入人体后骨整合能力较差。为提高支架的生物活性,采用电化学阳极氧化对多孔支架表面进行纳米结构化改性。本文探究了氧化电压、氧化时间和电解液对梯度多孔钛合金表面制备TNTs（二氧化钛纳米管）的影响规律。结果表明,采用两次阳极氧化的方法,电解液为0.3wt%氟化铵+2vol%去离子水+1.5mol/L乳酸的乙二醇溶液,氧化电压为100 V,氧化时间为1 h时,可在支架表面制备出形貌高度有序的TNTs涂层。对氧化处理后的多孔钛合金支架进行500℃退火处理,表面TNTs涂层的晶型结构由无定型结构转变为更有利于蛋白吸附和细胞增殖的锐钛矿和金红石的混合晶型结构。通过电化学腐蚀试验发现经过阳极氧化处理的多孔钛合金支架具有更好的耐腐蚀性。

• 基于L-M算法的铝合金铸造过程界面换热系数的反问题模型

  王一帆, 温治, 豆瑞锋, 于博,

  铝合金铸造过程铸件-铸模之间的界面换热系数的变化非常复杂，且预测非常困难。本文基于L-M（Levenberg-Marquardt）算法建立了铝合金铸造过程传热反问题模型，通过反问题分析获得铝合金铸造过程中铸件-铸模界面换热系数。通过将铸件-铸模界面换热系数反演值与标准值进行比较，验证传热反问题模型的准确性。在此基础上，分析了铸模上测点位置(与铸件-铸模界面距离、相邻测点间距)和温度测量误差对铸件-铸模界面换热系数反演值的影响规律，并给出了最优的测点布置方案和温度测量误差要求。通过铝合金铸造实验，用该反问题模型能求解出铝合金凝固过程中的铸件-铸模界面换热系数。

• 大型直齿圆柱齿轮局部感应加热过程的数值模拟

  朱刘博, 高恺,

  大型齿轮的表面局部强化是提高其使用寿命的强化方法之一。应用一种新型感应加热装置对钢板进行局部加热试验，并应用ANSYS APDL对其过程进行数值模拟，验证模型可靠性。在此基础上对大型直齿轮的局部感应加热过程中的温度场及应力场进行模拟仿真求解，对比分析两种加热方案的温度均匀性和应力均匀性。结果表明：此新型感应加热装置对齿轮感应加热效率较高；第5 s时两种方案的温度均匀性分别为92.62%和90.28%；应力均匀性分别为91.78%和97.9%，温度均匀性和热应力均匀性变化趋势不同步。

• 基于CAFE模拟Cu-3Ni-0.96Si-0.15Mg合金的铸锭凝固组织演变

  苗芳, 谢利奎, 李静文, 田瑞锋, 王睿, 康燕, 闫志杰,

  采用ProCast软件中CAFE（元胞自动机有限元法）模型模拟计算了Cu-3Ni-0.96Si-0.15Mg铸锭凝固过程中枝晶生长组织演变过程，并将预测的凝固组织与实验微观组织进行了对比，验证了模型的准确性。结果表明，模拟预测的凝固组织与实验基本一致，说明该模型可以很好地模拟实际凝固组织。然后，利用此模型模拟研究了过热度以及形核密度对铸锭凝固组织的影响。结果表明：增大形核率以及适当降低浇注温度可以明显细化晶粒，提高等轴晶区的占比，当过热度为20℃，最大形核密度为1×109 m-3时，铸锭凝固组织几乎为等轴晶组织，其等轴晶区占比达到92.34%。

• 复合材料客机蒙皮受雷击损伤影响因素探究

  尚永锋, 冯天杰, 付为刚, 唐弋棣,

  采用ANSYS仿真软件，模拟客机蒙皮复合材料层合板受到雷击电流冲击后各层的温度分布，进而探究损伤情况，并将模拟结果与实际的冲击试验进行对比验证。结果发现：增加材料的相变潜热可以减少雷击损伤；飞机复合材料蒙皮的密度越大，蒙皮越耐烧蚀；蒙皮材料的比热容值越高，蒙皮越耐烧蚀；而蒙皮导电率越小，烧蚀越严重，加大蒙皮厚度方向的导电率可以减弱烧蚀程度。模拟结果可为飞机蒙皮材料的研制与飞机雷击防护提供借鉴。

• GH4169高温合金晶粒长大动力学模型

  黄海, 兰箭, 顾青,

  采用OM、SEM等分析方法对GH4169高温合金在960～1080℃下的晶粒长大行为进行研究，获得不同加热温度和保温时间下合金的平均晶粒尺寸，并观察到δ相的钉扎效应对晶粒长大的阻碍。考虑δ相的钉扎效应建立了GH4169晶粒长大模型，并对晶粒的长大情况进行预测。对比发现，预测值与实验值吻合较好，模型具有较好的准确性。研究结果可为GH4169高温合金的热处理工艺的制定和实际生产应用提供理论依据。

• 05Cr17Ni4Cu4Nb钢棒加工异常断屑分析

  范芳雄, 朱晓锋, 梁晓辉,

  采用金相（OM）、能谱（EDS）和X射线衍射（XRD）研究了异常断屑区域的显微组织，对不同显微组织进行了EDS成分分析和XRD物相分析。结果显示，产品断屑异常区域金相组织存在明显异常，组织为回火索氏体+白色块状组织。能谱分析显示，白色块状组织与基体具有一致的成分。XRD分析显示，白色块状组织为γ-Fe+M/α-Fe。综合分析判断，05Cr17Ni4Cu4Nb钢棒在最终热处理后经历了局部异常加热过程，使材料局部发生奥氏体化，并在随后的冷却过程中部分转变为马氏体组织，由于该组织塑性较低，导致在车削加工过程中出现异常断屑现象。

• 基于凸型线圈双向电磁力加载的管件电磁翻边成形

  邱立, 罗宝妮, 何琴, 刘洪池, 李智,

  传统线圈电磁力单一导致管件翻边角度不佳。本文提出采用凸型线圈管件翻边的方法，通过设计新型线圈，同时为管件翻边提供双向电磁力。建立了两组模型，分别采用传统线圈和凸型线圈驱动管件发生电磁翻边成形，探讨分析了两组管件模型翻边成形过程中的电磁力矢量以及变形速率的变化。结果表明，凸型线圈加载管件翻边时提供的双向电磁力极大地提高了管件变形的流动性，从而提高了翻边角度。此外，相同放电参数下基于凸型线圈的管件翻边角度较传统线圈提高了1.25倍。显然，新型线圈能够在一定程度上改善管件电磁翻边的质量问题，为电磁翻边成形的工业化应用提供更多可能。