热加工工艺杂志

热加工工艺杂志2026年第9期

• 面向大潜深耐压结构的TC4ELI中厚板TIG焊接头组织调控与断裂失效行为研究

  唐俊翔, 张得扬, 胡琰莹, 龚灏纬, 陈星昊, 温冰冰, 汪俊,

  作为典型的损伤容限型钛合金，TC4ELI在深海潜水器耐压结构中应用广泛。以8 mm厚的TC4ELI钛合金板为研究对象，对低、中、高三种热输入条件下TC4ELI钛合金TIG焊接头组织演化、力学性能及裂纹萌生与扩展行为进行研究。结果表明，随着热输入的增加，焊缝中针状α'马氏体长宽比和含量均有所增大，片层α相厚度增加。焊缝内针状α'马氏体通过晶界强化和位错钉扎效应提高了焊缝强度和硬度，接头抗拉强度由低热输入的890.5 MPa提高至高热输入的936.2 MPa。高热输入下接头的加工硬化率在较宽的真应变区间内仍保持稳定上升，这归因于焊缝中的厚片层α相延长了位错滑移路径，从而使更多位错参与塑性变形过程。随着应变增加，应变集中区逐步向焊缝底部转移。由于焊缝宽度沿板厚呈上宽下窄特征，拉伸时底部变形能力较中部、上部的弱，导致底部易产生应变集中。断裂表面主要由韧窝和条带状撕裂棱构成，表明焊缝呈韧性断裂特征。进一步分析发现，当片层α相相对较薄时，裂纹更易穿透片层α相内部而扩展；而当片层α相较厚时，裂纹更倾向于沿片层α相界面扩展，从而提高裂纹扩展阻力，这是接头伸长率提高的重要原因。本研究结果为深入理解TC4ELI钛合金TIG焊接头的组织演化与断裂失效行为提供了依据。

• 悬垂结构SLM成形过程中翘曲变形形成机制和控制方法综述

  唐张帆,

  激光选区熔化（selective laser melting，SLM）技术凭借其在复杂构件快速成形及优异力学性能方面的显著优势，已在航空航天等高精度制造领域得到广泛应用。然而，在SLM过程中，悬垂区域因下方缺乏足够支撑，常发生翘曲变形现象。这一问题显著降低了零件的尺寸精度、表面质量及力学性能，严重时甚至导致制造失败。聚焦于翘曲变形对成形件的影响、其形成原因、影响因素（包括能量参数、扫描策略、扫描速度、结构参数及支撑设计等）及优化策略，综述了悬垂结构SLM成形过程中翘曲变形的形成机制与控制方法，并总结了智能补偿、数值模拟等先进控制技术的研究进展。进一步展望了基于人工智能的工艺决策、多传感原位监测等前沿研究方向，以期为悬垂结构的高质量SLM成形提供理论参考与技术支撑。

• 外场辅助切削加工钛合金的研究现状

  周向葵, 常剑锋, 魏世忠, 王艳, 吴深, 樊江磊, 王凯,

  钛合金由于具有热导率低、化学活性高等特性，导致其切削加工困难，效率低下，是典型的难加工材料。外场辅助技术通过引入激光、超声振动、磁场等物理场，改善切削过程中刀具-工件的相互作用，显著提升加工效率和表面质量，并延长刀具寿命，为提高难加工材料提供了新的解决方案。近年来，国内外学者将外场辅助切削加工技术引入到钛合金的切削加工过程中，以提高钛合金的加工精度和加工效率。介绍了外场辅助切削技术在钛合金加工中的应用研究现状，分析了不同外场辅助切削加工技术的加工方式、材料去除机理及其对工件微观组织的影响。与传统切削相比，利用外场辅助切削加工技术可以改善工件表面质量、提高刀具寿命。多外场辅助切削技术结合了不同物理场的优势，产生协同效应，是未来发展的重要方向，在改善钛合金等难加工材料的切削性能方面展现出巨大潜力。

• 时效温度对Custom 455 PCTIG焊接接头组织和性能的影响

  周灵兵, 邹敏, 刘拥军,

  针对Custom 455马氏体时效不锈钢PCTIG焊接接头存在的合金元素偏析及力学性能劣化问题，以固溶处理为前置工艺，系统开展不同时效温度（480、520、560 ℃）处理后的接头显微组织表征与力学性能测试，重点探究时效温度对接头显微组织与力学性能的影响。结果表明，随着时效温度由480 ℃升至560 ℃，接头中δ-铁素体含量逐渐降低，且形貌由蠕虫状逐步溶解并转变为颗粒状；同时，逆转变奥氏体含量逐渐增加，其形貌依次由颗粒状（480 ℃）转变成针状（520 ℃）再转变成连续片状（560 ℃）；焊缝区平均硬度由526 HV降至400 HV，抗拉强度由1569 MPa降至1189 MPa，伸长率则由6%提升至12%。机理分析显示，δ-铁素体含量降低可减少裂纹扩展的潜在路径，进而改善接头韧性；针状逆转变奥氏体对马氏体基体的分割作用较弱，导致强度小幅下降；连续片状逆转变奥氏体形成网络状结构，显著削弱马氏体基体的连续性，导致材料强度下降。然而，连续片状逆转变奥氏体作为软相可协调塑性变形，显著提升材料连续变形能力与断裂韧性。

• Zr/Mg处理对含Ti低碳钢组织性能的影响

  阮英杰, 马佳伟, 耿文收, 王超, 段华, 康健,

  针对Ti含量在0.08%左右的低碳微合金钢，采用OM、SEM与TEM方法研究了添加Zr、Mg及Zr-Mg复合处理对其动态连续冷却转变以及热轧显微组织与力学性能的影响。结果表明：在本实验冷却速率范围内，添加Zr会扩大铁素体区，添加Mg会抑制铁素体生成，促进贝氏体生成。在热轧试验中，添加了Zr与Mg的钢，热轧组织晶粒更加细小，其屈服强度与未添加Zr、Mg元素钢的屈服强度没有明显差异，但-20 ℃冲击功从64 J提升至229 J。未添加Zr、Mg元素钢中含有大量方形TiN，而添加Zr与Mg后，夹杂物以近圆形氧化物复合析出物为主；Zr的添加会降低夹杂物的析出数量，但是可以细化夹杂物尺寸；Mg的添加会增加夹杂物的数量；Zr与Mg复合处理效果与添加Zr一致。钢中析出了4～10 nm的细小TiC，可以起到沉淀强化的作用。

• Nb含量对QN1804奥氏体不锈钢等温时效析出行为的影响

  蒲嘉亮, 谢宏儿, 崔庆君, 顾新阳, 梁田,

  系统研究了不同Nb含量（0.05wt% 和 0.08wt%）的QN1804奥氏体不锈钢在800～1150 ℃等温时效处理40～14400 s条件下的析出行为，明确了时效过程中析出相的类型，并绘制了相应的析出动力学曲线。结果表明：两种实验钢的析出动力学曲线均呈“C”字形。随着时效温度的升高，析出孕育期均表现出先缩短后延长的规律。此外，0.05wt%Nb实验钢的析出过程整体上滞后于0.08wt% Nb实验钢。 在等温时效处理过程中， 0.05wt%和0.08wt%Nb实验钢中Nb（C，N）的析出温度范围均为800～1150 ℃，而Z相的析出温度范围分别为800～900 ℃和800～1000 ℃。0.05wt%和0.08wt%Nb两种实验钢的鼻尖析出温度均为1100 ℃，对应的形核孕育期分别为80 s和60 s。

• 基于热力多场耦合的42CrMo钢大棒材淬火工艺数值模拟

  张瑞, 王晓晖, 袁渊, 杨奇军, 陈冬, 李云杰, 袁国,

  大棒材作为能源、机械等领域的关键结构材料，其淬火工艺直接影响钢材硬度、强度等性能。然而，大棒材淬火时，冷却与温度分布不均易导致淬透层不足、应力集中等缺陷。通过数值模拟，分析不同直径42CrMo棒材淬火时不同冷却条件下的淬透层变化规律，并结合应力分析揭示冷却速率对棒材应力分布的影响。结果表明：小直径棒材冷却快，随冷却时间增大，淬透层深度显著增加；大直径棒材冷却慢，淬透层最大不超过20 mm；且随棒材直径增大，径向、周向、轴向应力及应力梯度均增大。

• 00Cr11Ni8Co6Mo3马氏体时效钢热变形行为及组织演变研究

  徐浩, 贺紫晗, 李艳梅, 李辉, 邓想涛,

  利用DIL805相变仪研究了00Cr11Ni8Co6Mo3马氏体时效钢在变形温度850～1100 ℃、应变速率0.01～10 s-1条件下的高温压缩热变形行为，建立了该合金的热加工图及本构方程，并对组织演变规律进行研究。结果表明：当变形温度为900～1100 ℃，变形速率为0.01、0.1 s-1时发生动态再结晶；随着变形温度的升高和应变速率的减小，试验钢的流变应力和峰值应力均降低，动态再结晶更充分，位错密度降低，组织均匀性提高，晶粒细化显著。试验钢稳定加工区域为变形温度1000～1100 ℃、变形速率0.01～0.14 s-1。

• 高温高压后处理技术对Ti-55531钛合金力学性能的影响

  汪则华, 王笑天, 柴祎祺, 赵明杨, 王庆武, 梁小冲,

  研究了820 ℃-5 GPa和880 ℃-5 GPa的不同高温高压处理对Ti-55531合金常温力学性能及断口特征的影响。结果表明：不同处理工艺显著影响α相形貌、分布及β相状态，进而决定其断裂行为。820 ℃-5 GPa处理促使细片层α相弥散析出，强度与塑性达到较好的适配。880 ℃-5 GPa处理则抑制α相析出，组织以β相为主，断裂模式呈现脆断特征。调控高温高压工艺参数可有效优化Ti-55531合金的强塑性匹配与断裂机制。

• 铝合金中亚微米析出相及其对性能的影响研究进展

  施昊, 陈浩, 赵新宇, 张鸣鹤, 王东涛, 王瑞, 长海博文,

  铝合金凭借其密度低、力学性能优良、耐腐蚀等多项优点，在轻量化领域被广泛应用。为了进一步提高铝合金的动态服役性能，通常在铝合金中引入亚微米析出相，其中亚微米相的形貌、分布、数量密度以及尺寸是铝合金性能提升的关键。归纳了当前国内外铝合金中常见的亚微米析出相，包括α-Al（FeMn）Si相、α-Al（FeMnCr）Si相以及含Zr亚微米析出相的研究现状。阐述了铝合金中这些亚微米析出相的特征以及强化机理，说明了如何通过热处理调控获得细小弥散的亚微米析出相，最后对铝合金中亚微米析出相未来的研究方向进行了展望。

• 高硅电工钢增塑方法的研究现状与进展

  张楠, 张杰,

  高硅电工钢磁性能优异、静音效果突出，是一种理想的软磁材料。但该高硅电工钢室温状态下具有硬而脆，塑性近乎为零的特点，使得高硅电工钢薄带产品的加工难度较大。在介绍高硅电工钢性能的基础上，对合金化、热处理、形变处理、晶粒取向控制等4种高硅电工钢增塑方法的国内外研究现状进行了总结，分析了各种增塑方法的效果与不足，并对高硅电工钢增塑方法的研究方向进行了展望。

• 单向和往复激光扫描策略对316L不锈钢薄壁件温度、应力及变形场的影响

  卢裕尔, 孙文磊, 吕旬玉, 周庆松, 王德安, 赵鑫,

  运用ABAQUS软件分别模拟激光热源在单向扫描（unidirectional scanning，US）和往复扫描（reciprocating scanning，RS）策略下316L不锈钢单道多层激光金属沉积（laser metal deposition，LMD）的成形过程。采用多个物理场模拟的方式研究了薄壁件温度场的分布规律和各层最大温度梯度的变化趋势，探究了应力与变形场中残余应力对薄壁件关键区域变形的影响。设计相关实验验证数值模拟的结果，两种扫描策略下实验与模拟的相对误差分别为4.5%和4.0%。结果表明，两种扫描策略下熔池温度均会逐层提升，尤其是RS的热积累效应更加突出。沿层高方向，US各层的最大温度梯度值均大于RS的数值，US在薄壁件起始点一侧更易产生拉伸塑性变形。沿扫描方向，随LMD层数增加，RS与US之间的最大温度梯度差异明显增大，RS在薄壁件顶部更易产生压缩塑性变形，在底部更易产生拉伸塑性变形。单道多层薄壁件的整体形貌进一步说明了LMD数值模拟的准确性。

• 退火温度对Fe-28.0Mn-6.2Al-1C-4Ni-3.2W低密度钢组织和性能的影响

  袁康庭,

  为了研究退火温度对Fe-28.0Mn-6.2Al-1C-4Ni-3.2W低密度钢组织及力学性能的影响，将试样分别在 550 ℃（记为A550）和650 ℃（记为A650）下进行30 min保温后空冷处理，采用室温拉伸试验、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射仪（EBSD）、透射电镜（TEM）等表征手段，对该钢的力学性能及显微组织演变规律展开分析。结果显示，退火温度显著影响Fe-28.0Mn-6.2Al-1C-4Ni-3.2W低密度钢的组织与性能。退火温度从550 ℃升至650 ℃，试样强塑性下降。A550试样的屈服强度、抗拉强度、伸长率及强塑积分别为545 MPa、973 MPa、62.4%、60.7GPa·%，其强塑积较A650试样提高40%，综合力学性能更优。两种温度处理试样的平均晶粒尺寸差异较小，且均无析出相存在，这说明细晶强化与析出强化并非该实验钢的主导强化因素。实验钢的变形机制为动态滑移带细化，A550试样拉伸前后的几何必需位错密度均高于A650试样，位错强化作用更显著；拉伸后A550试样滑移带更加细密均匀，A650试样滑移带间距宽且分布不均。A550试样的滑移带细化伴随着高的位错密度，位错强化效果更明显，强度更高；同时均匀分布的滑移带可促进应力均匀分布，避免应力集中，延缓颈缩，获得更好的塑性，最终实现优异的强塑性搭配。此研究为该类低密度钢的退火工艺优化以及工程应用提供了参考。

• 镁合金表面超音速等离子喷涂Al-Al2O3/5YSZ涂层的组织与耐磨性能研究

  任东亭, 李健, 王文权, 张东, 邵晓宙, 尹厚, 郝晓华, 温毅, 康文凯,

  采用超音速等离子喷涂技术，在AZ61镁合金表面制备了不同Al2O3陶瓷含量的Al-Al2O3（AA）涂层以及不同Al2O3/5YSZ陶瓷含量的Al-Al2O3/5YSZ（AAZ）涂层，研究了YSZ的加入以及陶瓷含量对涂层微观组织、孔隙率、显微硬度以及耐磨性能的影响。结果表明，AAZ涂层的截面组织相比AA涂层得到了细化，组织更为均匀，减少了Al2O3相中的孔隙，YSZ以带状和微小球形颗粒弥散分布。涂层的显微硬度随着Al2O3/5YSZ含量的增加而增大，相比AA涂层，AAZ涂层具有更高的硬度值。在滑动摩擦磨损试验中，AAZ涂层硬度的提升使涂层的黏着磨损程度相较AA涂层降低。50%陶瓷含量的AAZ涂层的耐磨性低于30%和70%陶瓷含量的涂层，涂层原始组织中大量的相界面缝隙降低了金属相与陶瓷颗粒的粘结强度，导致陶瓷颗粒的脱落，增加了摩擦系数和磨损速率。30%陶瓷含量的AAZ涂层发生了磨粒磨损和黏着磨损。70%陶瓷含量的AAZ涂层具有最优的耐磨性，磨痕中散落的磨屑在磨损中起到了减摩润滑的作用。

• 控制轴类大锻件心部质量和尺寸精度的锻造工艺数值模拟研究

  李辉, 齐会萍, 王杰, 韩宁, 李景丹, 贾璐, 王鸿儒,

  在锻造生产中，工艺参数和砧子形状是影响火电主轴锻件质量和尺寸精度的主要因素。采用Deform-3D有限元软件建立了主轴锻件拔长、倒棱和滚圆的有限元模型，进行了工艺模拟。主要从锻件内部应力应变状态和尺寸精度两个方面对比分析了各工艺的稳定性，确定了合理的锻造工艺。结果表明，拔长和倒棱都采用25%压下量时，锻件的心部质量好且拉应力小。倒棱和滚圆分别采用梯形砧和圆弧砧锻压有利于提高锻件的尺寸精度。

• CMT增材制造高强钢的工艺参数影响分析

  贾剑平, 付震震, 李虹钢,

  采用冷金属过渡技术（cold metal transfer，CMT）电弧增材制造了单道10层高强钢直壁件，探讨了送丝速度、焊接速度和层间冷却时间对成形件宽度、高度和成形精度的影响规律，研究了不同工艺参数下微观组织和拉伸性能的变化。结果表明：在送丝速度3.5 m/min、焊接速度300 mm/min、层间冷却时间60 s条件下，试样成形精度最高；随着送丝速度的增加，成形件的成形精度和高度呈现先增大后减小的趋势，宽度则逐渐增加，试样的横向、纵向抗拉强度均逐渐降低；成形件的宽度随焊接速度和层间冷却时间增加而减小，试样的横向、纵向抗拉强度则相反；相较于纵向抗拉强度，横向试样的抗拉强度和断后伸长率都更大，横向试样的韧窝数量相对较多，但尺寸较小，两者均为韧性断裂。提高送丝速度，成形件中部区域针状铁素体数量增加，粒状贝氏体含量减少；提高焊接速度或层间冷却时间，成形件中部区域针状铁素体数量减少，粒状贝氏体含量增加。

• S32101双相不锈钢U型坡口水下激光填丝焊接修复工艺研究

  赵友亮, 朱加雷, 张仁祥, 赵志博, 李松钊, 赵亮, 李桂新, 张光亮,

  S32101双相不锈钢是第三代核电站乏燃料水池的覆板材料，长时间服役后因腐蚀产生裂纹，影响安全运行，需要焊接修复。采用开设坡口以去除裂纹，通过坡口填充焊接修复的方式进行维修。以S32101双相不锈钢裂纹修复为目标，在水下环境开展了6 mm深U型坡口、不同激光功率的填充焊接修复试验。不同激光功率填充焊接得到的焊缝表面成形良好，但5000 W和5300 W填充焊缝底部出现孔状缺陷，5600 W和6000 W焊缝内部无气孔等缺陷。采用XRD、EDS和光学显微镜对无缺陷的焊缝进行显微组织、化学成分和物相组成分析，并进行了拉伸试验、显微硬度测试，利用动电位极化曲线与交流阻抗谱测试研究了焊缝的电化学腐蚀行为。结果表明：焊缝的微观组织由魏氏奥氏体、晶内奥氏体、晶界奥氏体以及δ铁素体组成。水下环境的快冷作用对奥氏体相的生长有一定的抑制作用，γ（111）的晶粒度小于δ（110）。焊丝成分中较高的Ni、Mo以及水下环境保护气中N元素的添加对焊缝的耐腐蚀性能以及力学性能的提升发挥了重要作用，水下环境填充修复后的焊缝耐晶间腐蚀性能良好。

• 等离子弧定向能量沉积增材制造结构件适航验证技术研究

  徐亚芳, 金时彧, 刘文成,

  增材制造技术具有减重和设计自由的特点，在航空领域已有实际应用和批量生产。同时该技术能放宽几何约束，实现以拓扑优化设计为特征的复杂零件制备，这也带来了诸多适航验证技术挑战，如缺陷的结构细节区域化、结构传载路线和失效模式改变，以及长期负载后性能变化等问题。概述了增材制造技术在航空业的最新应用进展和行业发布的相关指导资料，并基于民机适航认证的最低安全要求，以等离子弧定向能量沉积增材制造件为例，讨论适航验证思路，重点讨论材料、工艺、质量检测、材料许用值和设计值的设计以及结构件验证等方面工作，为在航空业应用做了先行技术探究。

• 40Cr激光淬火-离子渗氮复合表面处理工艺研究

  张一坤, 张铮,

  为了探究40Cr激光淬火-离子渗氮复合表面处理工艺中激光淬火的作用，采用响应面法设计了试验，分析了表层硬度、物相构成、改性层深度与激光淬火工艺参数的关系。结果表明：响应面法可用于建立复合表面处理工艺参数与响应变量关系的数学模型；各因素对表面硬度影响顺序为试样厚度>功率>扫描速度，对改性层深度影响顺序为功率>扫描速度>试样厚度。复合处理中激光淬火工艺选择较小的激光扫描速度，较高的扫描功率，较薄的试样厚度，可以得到较深的改性层深度，但也会造成粗晶层，降低表面硬度。激光淬火可以起到调控表面改性层物相的 作用。

• 激光熔覆AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金涂层的组织和硬度研究

  冷岳, 刘思源, 农智升, 徐荣正,

  采用激光熔覆工艺在H13合金钢上制备AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金涂层，通过调节激光功率和扫描速度研究了熔覆工艺参数对AlCoCrFeNi2.1涂层组织和硬度的影响。结果表明，激光功率和扫描速度不会影响涂层的物相组成，FCC+BCC相的形成归因于高混合熵和激光熔覆过程中快速冷却速率的共同作用。当激光功率和扫描速度分别为1600 W和6 mm/s时，获得的涂层硬度为345.2 HV。涂层硬度的提高归因于细晶强化和固溶强化的共同作用。

• Ag-Cu基复合钎料钎焊SiC/Cu工艺优化及接头力学性能研究

  焉皓, 蔡淑娟, 柴宏, 左茜,

  SiC陶瓷与金属的连接时存在热膨胀系数差异大、残余应力高等问题，影响封装结构的可靠性。首先，采用（Ag72Cu28）88Ti6Ni3Mo3复合钎料对SiC陶瓷与Cu进行钎焊连接，对焊后接头进行微观组织分析发现，在SiC侧的致密反应层厚度达到0.8 μm，实现了SiC陶瓷与钎料的良好反应。焊缝组织相主要有Ag固溶体、Cu固溶体、Cu-Ni-Ti相、Cu-Ti相、Ti-C相和强化相Mo颗粒，还有一些稳定的金属间化合物，如Cu的氧化相以及Ti的氧化相。随后，研究了钎料中不同Ti含量、钎焊工艺参数对接头剪切强度的影响。结果表明：采用（Ag72Cu28）88Ti6Ni3Mo3复合钎料，在930 ℃保温10 min得到的接头剪切强度最高，为79.7 MPa。接头在与焊缝相邻的SiC陶瓷侧形成裂纹源，并向SiC内部扩展，接头强度相对较高。

• 母材Fe溶入量对CoCrFeMnNi高熵合金填充材料焊缝组织和性能的影响

  张鹏举, 周勇, 董会, 孙良, 王洪铎, 高阳, 刘鑫喆,

  高熵合金由于其优异的组织性能被用于填充材料、过渡层材料和堆焊材料来改善焊缝或熔覆层的组织性能。采用20钢板和CoCrFeMnNi高熵合金焊丝，利用手工氩弧焊进行焊接。通过改变坡口类型和角度控制母材Fe的溶入量，对其物相、组织和性能进行探究。结果表明：焊缝晶粒形态为粗大柱状晶形态。当Fe溶入量低于35.7%时，焊缝相结构保持（FCC）面心立方结构。随着Fe溶入量的进一步增加，焊缝的相结构从FCC向FCC+BCC（体心立方）和BCC转变。焊缝的性能实验表明，具有单一FCC结构的焊缝，其硬度和韧性基本保持不变，但随着焊缝中BCC的出现，焊缝的硬度增加，韧性下降。与填充材料CoCrFeMnNi分析对比发现，硬度主要取决于其相结构，而韧性除了相结构外，还与组织的晶粒形态和大小有关。

• 选区激光熔化成形TC4钛合金零件支撑结构优化

  鲁仁义, 马国楠, 杨鹏伟, 赵文天, 张会华, 赵枢明, 张群, 钟亮, 杨广, 刘芊莹,

  选区激光熔化（selective laser melting，SLM）成形钛合金是一种应用于航空航天、生物医学等领域的重要成形手段，但面临着高成本高质量挑战。针对某拓扑优化支架，提出了3种摆放方式，设计了4种支撑结构，通过Simufact Additive软件模拟和SLM成形研究水平摆放块支撑、立式正装块支撑、立式倒装块支撑、实体支撑、立式正装e-stag+柱状支撑和e-stage支撑对SLM成形工艺的影响。结果表明，不同支撑方案的最大表面偏差分别为1.6724、0.1446、0.4399、-0.2412、-0.1942和0.1631 mm；支撑质量分别为45.9、29.6、93.9、35.2、6.8和5.9 g。与立式正装块支撑相比，立式正装e-stage支撑面积降低60.4%，支撑质量减少80.1%。当激光功率为250 W、扫描速度为1000 mm/s、铺粉厚度为50 μm、扫描间距为0.11 mm时，可以将零件正、负偏差控制在0.3 mm以内。

• 基于线结构光的复合型坡口特征点提取算法

  聂龙, 薛瑞雷, 夏磊, 梅杰, 刘宏胜, 刘彦君,

  在使用结构光视觉系统提取复合型坡口特征点时，由于坡口表面反射和环境光干扰等导致特征点提取困难，提出了一种基于线结构光的复合型坡口特征点提取算法以适应不同噪声下的环境。首先，对结构光视觉传感器获取的线激光条纹图像进行预处理，采用自适应阈值分割以减小不同亮度和对比度的影响，利用骨架提取获得焊缝的中心点。其次，通过积分法和最小二乘法构造高斯密度函数对焊缝中心线进行拟合。最后，根据修正的列文伯格-马夸尔特算法（Levenberg-Marquardt，L-M）对函数进行调整，对数据点和模型预测之间的残差进行了最小化。结果表明，所提焊缝特征点的均方根误差小于0.20 mm，满足在实际焊接过程中的要求。

• Co基钎料对SiCf/SiC/GH4950高温合金接头界面组织和高温性能的影响

  陈修凯, 陶军, 侯金保, 蒋帮政, 杨朝曦,

  随着航空发动机性能的提升，热端部件的服役温度已超过1000 ℃。为了提升SiCf/SiC/GH4950高温合金接头的高温力学性能，设计了两种新的Co基钎料，接头典型界面组织为SiCf/SiC/NiAlx+Ni2Si+（Co，Ni）+(Ni，Cr，Co，W)固溶体+CoxCry/GH4950。钎料中Fe元素增加，有助于促进（γ-Fe，α-Co）固溶体的形成，从而提高SiCf/SiC/ GH4950接头的强度。剪切实验表明，相比于Ni基钎料，Co基钎料钎焊的SiCf/SiC/GH4950接头室温抗剪强度提升不明显，但其1000 ℃下抗剪强度显著提升，可达158 MPa。Co元素的存在，促进了界面中(Ni，Cr，Co，W)固溶体、CoxCry等高温强化相的形成，从而提高了SiCf/SiC/GH4950接头的高温服役强度。

• 退火处理对冷轧AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金强化机制的影响

  张鑫, 蔡养川, 颜海涛, 王资兴, 袁丽丽, 王利刚,

  对AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金进行30%的冷轧加工，再分别进行500、700、900 ℃保温1h的退火处理，研究了热轧和不同温度退火下合金的微观结构和力学性能。结果表明，铸态AlCoCrFeNi2.1合金中存在层状共晶、不规则共晶和过共晶三种微观结构。退火热处理对AlCoCrFeNi2.1样品微观结构种类、形态和尺寸影响不大。冷轧样品的显微硬度和强度均显著高于铸态样品，随热处理温度的增加，合金的几何必须位错密度降低，显微硬度和强度降低，伸长率得到改善。位错强化和异质变形诱导应力强化是冷轧+热处理前后AlCoCrFeNi2.1合金样品的两个主要强化机制。

• 激光功率对选区激光熔化中金属蒸气和颗粒飞溅的影响

  徐升,

  选区激光熔化是一种关键的金属增材制造工艺，已引起学术界和工业界越来越多的关注。通过高速纹影成像实验记录316L粉末选区激光熔化成形过程中金属蒸气和颗粒飞溅的动态变化过程，研究分析激光功率对金属蒸气和飞溅颗粒的影响。结果表明：在高功率时，蒸气的喷射量更多、蒸气运动方向与激光扫描方向之间夹角更大、蒸气运动速度更快、颗粒飞溅的分布更集中；同时，蒸气的运动方向会随着时间发生变化，不同激光功率时蒸气运动方向发生转变的间隔时间存在差异。这为进一步了解和认识零件的成形过程提供帮助。

• 5083铝合金搅拌摩擦焊接头的力学性能与应力腐蚀性能研究

  王永波, 张合礼, 王忠平,

  利用搅拌摩擦焊对4 mm 厚5083铝合金板进行对接焊，研究5083铝合金搅拌摩擦焊接头的组织、力学性能、残余应力及应力腐蚀性能。结果表明，焊接接头焊核区的组织为等轴晶，热机影响区的组织发生较大程度的变形，具有明显的方向性；焊接接头的抗拉强度达到286.2 MPa，达到母材的90.7%；焊核区的硬度为83.2 HV，略低于母材，热影响区的硬度最低。在横截面上，垂直于焊接方向的纵向残余应力呈现双峰特征；焊接接头的应力腐蚀敏感性指数ISSRT值为0.108，应力腐蚀敏感性较低。

• 700MPa级大梁钢的分层原因分析

  寇沙沙, 李文亚, 李智丽, 刘莉,

  分条切割700MPa级大梁钢钢板时中间出现分层现象，冷弯后分层缺陷更明显。分别使用金相显微镜、扫描电镜及能谱仪对分层进行检测分析。结果显示，钢板分层表面聚集大量非金属夹杂物，夹杂物将钢板沿厚度方向分成三层；钢板带状组织严重，带状组织上晶粒较基体偏大。在这些因素综合作用下，700MPa级大梁钢出现严重分层缺陷。建议炼钢时，严格控制钢材纯净度，特别是防止大型外来夹杂物上浮；通过化学成分均匀化、调节轧制工艺参数等手段减少组织偏析，改善混晶。

• 2A12铝合金微弧氧化电参数优化及膜层性能研究

  毛金明, 曹宇娟, 高磊, 姚永辉, 张镜斌, 王倩, 吴明欣, 陈超选,

  采用正交试验法系统地研究了电流、频率、占空比和正负脉冲比4个电参数对2A12铝合金微弧氧化膜层性能的影响规律。采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、Gamry1010E电化学工作站等分析了膜层的形貌、物相组成、动电位极化曲线和电化学阻抗等。结果表明，对于膜层耐腐蚀性能，电参数的影响主次顺序为频率＞正负脉冲比＞占空比＞电流；对于膜层形貌，影响主次顺序为频率＞电流＞占空比＞正负脉冲比。结合耐腐蚀性能、形貌等优化目标分析得出，采用频率200 Hz、占空比80%、电流10～15 A、正负脉冲比3∶1～5∶1的参数范围可制备结构致密、孔隙率低、耐腐蚀性能优良的膜层。电参数通过调控微弧放电的能量大小、分布密度和作用时间，决定了膜层的微观结构和综合性能。