焊接

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刘政军, 裘荣鹏, 武丹, 苏允海

焊接. 2017, 0(8): 1-6.

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在自行研制的高强钢金属粉芯焊丝的基础上，通过拉伸试验、冲击试验等方法分别研究了微合金元素镍和铌对高强钢焊接接头力学性能的影响，并结合金相分析、扫描电镜分析、化学成分分析等方法从组织和成分的角度对两种微量合金元素的影响机理进行了合理的解释。结果表明，微合金元素镍具有增加焊缝组织中贝氏体和马氏体组织含量从而提高焊接接头强度的作用，并能促进针状铁素体形成而改善接头低温冲击韧性；微合金元素铌同样具有促进焊缝组织形成针状铁素体作用，同时通过细化晶粒和沉淀强化提高接头的抗拉强度。

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Cu/Sn-58Bi-xEr₂O₃/Cu钎焊接头微观组织和力学性能的研究

石小龙, 杨莉, 张尧成, 王国强, 周仕远

焊接. 2017, 0(8): 7-9.

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研究了不同含量的纳米Er₂O₃颗粒对Sn-58Bi钎料的铺展性能、钎焊接头微观组织和力学性能的影响。结果表明，添加微量的纳米Er₂O₃颗粒细化了Sn-58Bi钎料的微观组织、改善了Sn-58Bi钎料的铺展性能和力学性能。当纳米Er₂O₃颗粒的添加量为0.075%（质量分数）时，Sn-58Bi复合钎料得到了最佳的铺展性能，比Sn-58Bi钎料的铺展系数增大了5.1%；当添加量为0.05%（质量分数）时，Sn-58Bi钎料的组织明显细化且到了最大的抗拉强度89 MPa，比Sn-58Bi共晶钎料的抗拉强度增大了11.5%。

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单面钎涂刀具自锐性和使用寿命的研究

马伯江, 卜凡宁, 杨广蕾, 曹同坤

焊接. 2017, 0(8): 10-13.

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针对刀具如农用碎草刀、灭茬刀、豆浆机刀片和谷粒粉碎刀等在使用过程中会逐渐钝化、不能自锐的难题，在65Mn表面钎涂Ni基和WC的混合粉末制作刀刃单面涂层的刀具，通过不同的热处理方法改变基体组织，调节刀刃两侧的耐磨性差，研究单面涂层刀具的自锐性。测量砂砾磨损测试（100 h）后刃部曲率，分别为500 μm，120μm，147 μm。结合磨损量分析400℃回火处理的刀具在耐磨性、自锐性和使用寿命三个方面的综合性能优越，提高刀具的使用寿命。

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硬钎料挤压的研究与应用现状浅析

龙飞, 何鹏, 林铁松, 耿慧远

焊接. 2017, 0(8): 14-16,42.

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从硬钎料的热挤压研究及应用现状谈起，分析了影响钎料热挤压的装备功能、模具性能和工艺因素（速度、温度、变形指数、模具形状）。结合生产实际阐述了常用的挤压装备、经典挤压工艺和主要的模具失效形式及其原因，并针对失效形式提出了提高挤压模具使用寿命、稳定产品质量、提高生产效率的多项技术措施；探讨了提高钎料热挤压质量和效率的技术途径。调查研究发现，优良的装备、适宜的工艺和合理的模具设计是热挤压顺利进行的根本保证；模具材料、模具制造工艺和使用制度决定着模具使用的稳定性。

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不锈钢薄板激光搭接焊残余应力测量方法对比研究

李树虎, 姜云禄, 陈怀宁, 梁行, 赵瑞荣, 韩晓辉

焊接. 2017, 0(8): 17-20.

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为了研究不锈钢车体非熔透激光搭接焊中的残余应力，采用2 mm+2 mm厚SUS 301L不锈钢板冷轧板进行了CO₂激光搭接焊试验，选择压痕应变法、全释放应变法和X射线衍射法测量接头中的残余应力。结果表明，压痕应变法测量的纵向峰值应力为237 MPa，横向为124 MPa，测量结果为1 mm²区域近表面的平均残余应力；全释放应变法测量得到的纵向、横向应力峰值分别为155 MPa和55 MPa，测量结果为5 mm×5 mm整个解剖试样的平均残余应力；X射线衍射法测量的纵向、横向应力峰值分别为344 MPa和163 MPa，测量结果为1~2 mm区域表层中的平均残余应力，且误差范围较大。

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6005A－T6铝合金型材双轴肩搅拌摩擦焊接头组织及力学性能

侍光磊, 张璟瑜, 胡丰, 潘晓扬, 张英波, 李康宁, 吉华

焊接. 2017, 0(8): 21-25.

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采用双轴肩搅拌摩擦焊接方法对4.5 mm厚6005A-T6铝合金型材在较高焊接速度下进行了对接试验。结果表明，较高的焊接速度下仍可获得外观及性能优良的接头，但易出现隧道型缺陷及裂纹缺陷。在试验参数下，接头性能与WP（焊接速度与搅拌头旋转速度的比值）有密切关系：接头抗拉强度随着WP值的增大基本呈现先增大后减小的趋势，在搅拌头转速为1 400 r/min以及焊接速度为1 400 mm/min时获得强度较高的接头，其抗拉强度为231 MPa，是母材强度的77%。断口扫描结果显示，在试验参数下，接头断裂方式随着WP值的增大由塑性断裂逐渐变为包含沿晶断裂、韧性断裂、解理断裂的混合型断裂。

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钎焊温度对GH4169/1Cr18Ni9Ti接头组织和性能影响研究

林志峰, 陈志凯, 邢斌, 李雪飞, 邓利芬

焊接. 2017, 0(8): 25-28.

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采用BNi82CrSiB镍基钎料真空钎焊GH4169/1Cr18Ni9Ti母材，通过光学显微镜、能谱仪、显微硬度计、拉伸试验机等研究了钎焊温度对钎缝的显微组织、显微硬度、力学性能的影响。结果表明：在1 060~1 100℃范围内，接头的钎缝主要由镍基固溶体组成，钎缝中未出现金属间化合物相，钎焊温度的变化对接头的钎缝组织无明显影响。断口分析结果表明：接头断裂均为韧性断裂，断裂区域均处于靠近1Cr18Ni9Ti母材的扩散区中。

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高压逆变电子束焊接电源研制及其焊接适用性研究

许海鹰, 左从进, 桑兴华, 付鹏飞

焊接. 2017, 0(8): 29-33.

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为了进一步提高电子束焊机工作的可靠性和稳定性，提高电子束加工质量，采用AC-DC-AC-DC-AC-DC的拓扑电路和双闭环控制策略设计制造了高压加速电源、偏压电源与灯丝加热电源。将所研制高压逆变电源与150 kV/30 kW电子枪、真空系统等组成了一套电子束焊接设备，分别测试了该电子束焊接设备输出的高压、最大束流、焊接工艺参数一致性、最大焊接深度。试验结果表明，所研制的逆变电源高压输出达到150 kV，高压输出线性度较好；工艺参数一致性较好；最大束流达到200 mA；钛合金焊接深度达到100 mm。这表明所研制的高压逆变电子束焊接电源的焊接适用性良好。

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不锈钢自保护药芯焊丝脱渣性研究

许可贵, 王君宇, 杨乙永, 郝增龙, 杨凤君, 张嘉庆, 宋杨

焊接. 2017, 0(8): 33-37.

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为了定量分析药芯焊丝渣系组分对不锈钢自保护药芯焊丝脱渣性的影响，采用极端顶点混料回归设计方法，利用stat-ease公司出品的Design Expert 8.0软件进行试验设计与结果分析，试验中，将渣系中七种组分作为自变量，焊缝的脱渣率作为目标函数，建立了脱渣率与渣系组分的数学模型；并且根据二维等值图与三维响应曲面图直观的观察当固定4种组分的含量时，其它3种组分对因变量的影响情况；利用软件的优化求解功能，得出脱渣率最高的渣系组分理论配比，经实际验证，方程拟合良好，实际脱渣率与预测脱渣率相近，说明该方法对药芯焊丝渣系设计具有指导意义。

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异种金属环焊接接头裂纹分析与控制

郭祥, 芦丽莉, 王飞, 叶义海

焊接. 2017, 0(8): 38-42.

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核级不锈钢与镍基合金异种金属环接头在焊接过程中发生裂纹是主要缺陷。从合金元素、打底焊工艺、焊接热输入、约束状态等方面对异种金属环接头焊接裂纹开展成因分析与控制，通过接头射线检验、金相检验、残余应力分析等手段对接头开展性能评价，有效消除了不锈钢与镍基合金异种金属环接头焊接裂纹，降低了焊接接头的残余应力水平。该研究结果对不锈钢与镍基合金异种金属环接头焊接裂纹的控制具有重要的参考意义和实用价值。

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6061铝合金与H60铜合金TIG热导焊接头组织与性能

左勇, 田彧, 刘涛

焊接. 2017, 0(8): 43-47.

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采用TIG电弧加热H60铜合金，依靠热传导使6061铝合金熔化，从而实现铝/铜异种金属的可靠连接。使用扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）等分析测试方法对铝/铜接头微观组织进行观察和分析；研究了不同焊接电流对铝/铜接头界面组织和力学性能的影响。结果表明：铝/铜接头界面组织为铜合金母材/Al₄Cu₉反应层/Al₂Cu反应层/α-Al+Cu₅Zn₈+Al₂Cu相/铝合金母材；随着焊接电流的增加，靠近铜合金母材侧Al₄Cu₉+Al₂Cu反应层的厚度逐渐增加，当焊接电流达到110 A，接头界面处可以观察到明显的裂纹；随着焊接电流的增加，铝/铜接头的拉伸载荷呈现出先上升后下降的趋势，最大拉伸载荷为1.67 kN。

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锌合金火焰钎焊用钎料研究

黄俊兰, 龙伟民, 董显, 吕登峰

焊接. 2017, 0(8): 47-50.

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以4种钎料对ZAT10锌合金进行了火焰钎焊。通过研究4种钎料的熔化温度、浸润性能、钎焊接头力学性能和钎缝气孔率，从中选取综合性能较优的SnZn-1钎料；采用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）进一步研究了该钎焊接头的组织和成分。研究结果表明，SnZn-1钎焊接头的抗拉强度高达62 MPa、气孔率约为10%，钎缝界面区组织大部分是均匀的等轴晶组织，且发生了钎料和母材的相互溶解和扩散，从而获得优质的钎焊接头。

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6061铝合金厚板搅拌摩擦焊接头组织与耐蚀性

赵丽敏, 聂盼

焊接. 2017, 0(8): 51-55.

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采用搅拌摩擦焊对30 mm厚的6061铝合金进行了双面对接焊，分别采用金相显微镜、显微硬度仪和电化学工作站对焊接接头的组织、硬度和耐蚀性能进行观察、测量和研究。金相观察显示，双面搅拌摩擦焊焊缝前进侧与母材有明显的分界，后退侧分界模糊；焊核区呈均匀细小的等轴晶。硬度测试表明，搅拌摩擦焊接接头硬度呈"W"形特征分布，硬度最低值出现在前进侧热影响区。腐蚀试验表明，双面焊焊核重叠区腐蚀电流（2.396 3×10^-5A/cm²）较大，一旦开始腐蚀，腐蚀速度很快，耐腐蚀能力相对较差。

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核电站钢制安全壳SA738Gr.B钢焊缝裂纹产生原因分析及预防

唐识, 刘非, 胡庆睿

焊接. 2017, 0(8): 55-60.

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针对国内某核电工程钢制安全壳闸门插入板与筒体之间的焊缝产生裂纹的实际情况，重点围绕焊接过程质量控制，焊接热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹以及再热裂纹产生的原因进行了详细分析，确定了SA738Gr.B钢焊缝裂纹产生的原因和制定了合理的预防措施，避免裂纹再次产生，为后续工程焊接工艺制定提供了参考。

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5052铝合金光纤激光焊工艺

余暕浩, 张家骅, 马玉莹

焊接. 2017, 0(8): 61-63.

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采用1 000 W单模光纤激光器对1 mm厚的5052铝合金进行焊接，对激光功率、焊接速度、离焦量三因素进行正交试验，得到最佳工艺参数为功率900 W，焊接速度100 mm/s，离焦量2 mm。对焊接接头进行拉升试验，结果表明，最佳工艺参数条件下焊接强度达到282 MPa，达到母材强度的72%。进一步对焊缝截面进行分析，焊缝完全熔透、内部无气孔且无材料缺失的情况下，焊接接头强度最高。

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电热壶发热盘电阻焊接机构设计

孙涛, 王亚芳

焊接. 2017, 0(8): 64-67.

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针对电热壶中发热盘和总钉的焊接，设计了自动化电阻焊接设备。主要包括发热盘上料机构、总钉上料机构、两者的组装夹紧机构以及电阻焊接机构。人工将发热盘及总钉批量上料到各自的上料料斗内，上料机构自动抓取单个物料，并且自动组装，经过焊接夹具进行定位夹紧，输送到焊接工位，电阻焊接机自动完成焊接。实际生产验证结果表明，该机构实现自动化生产，可节约3个人力。

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2017年, 第0卷, 第8期　
刊出日期：2017-08-13

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