锡基巴氏合金作为一种性能优异的滑动轴承轴衬材料，是工业生产必不可少的材料。近年来，随着工业用大型、高性、重载机械设备不断涌现，传统的锡基巴氏合金材料和制备工艺逐渐表现出一些弊端，已无法满足新的需求，锡基巴氏合金材料制备工艺和成分优化改性又成为研究热点。锡基巴氏合金制备工艺的主要为离心铸造、电弧堆焊、钎焊、激光熔覆、原位微波辅助铸造技术等方法，分析不同制备工艺对锡基巴氏合金成分和涂层结合强度的影响；通过添加强化元素、化合物、碳材料、纳米材料等方法优化巴氏合金成分，进一步提高涂层结合强度，系列研究成果对延长轴承寿命起到了显著的作用。文中重点对锡基巴氏合金制备工艺与成分改性的研究进展进行了综述，提出设计开发新型锡基巴氏合金涂层结构，以提高锡基巴氏合金涂层结合强度和使用寿命，这将是国内外学者的研究重点和未来的发展趋势。

聚乙烯燃气管道由于其耐腐蚀、柔性好、施工效率高等优良特性，已逐渐在城镇燃气运输中取代钢制管道，成为主要的输送方式。聚乙烯管道的安装主要采用电熔和热熔焊接方式，存在的主要焊接缺陷有过焊、冷焊、氧化皮未去除、电阻丝错位、孔洞等，文中研究了不同焊接缺陷对聚乙烯焊接接头强度的影响程度及影响机理。采用拉伸、压扁、SEM和EDS测试方法对带有人为缺陷的焊接接头进行分析测试。拉伸、压扁力学性能结果表明，影响聚乙烯管道焊接接头强度的主要缺陷为冷焊、过焊、氧化皮未去除、电阻丝错位，其中氧化皮未去除对接头强度的影响最大，为正常焊接断裂应力的0.4%；SEM和EDS测试结果表明，含有氧化皮的管材分子链易交联、断链，流动性差，热氧老化的硬质斑块和机械划伤阻碍了聚乙烯母材大分子链的扩散，同时在紫外线、光、热等作用下，氧与聚乙烯表面分子链发生反应，形成大量羟基自由基团，使得聚乙烯分子链发生热氧老化和降解，大大降低了聚乙烯接头强度。

在对X100高强度管线钢化学成分、力学性能分析的基础上，结合选定的焊接工艺方案，对该管线钢环焊缝焊接接头的强度、冲击韧性、硬度、断裂韧性（CTOD）和抗氢致开裂（HIC）等性能进行试验分析。结果表明，X100高强度管线用钢具有良好的焊接性能，焊接接头的各项性能指标均满足管道运行安全要求，所选用的焊接材料、焊接方法和工艺参数可用于该管材的现场焊接。

焊接凝固裂纹的形成是一个受多种因素影响的高温复杂过程，虽然已取得了显著的研究成果，但目前仍存在理论和技术上的问题。该文从焊接凝固裂纹机理、凝固裂纹判据、凝固裂纹敏感性测试等方面综述了焊接凝固裂纹领域的研究进展。在焊接凝固裂纹形成机理的研究中，已形成强度理论、液膜理论、晶间搭桥理论及凝固补偿收缩理论。凝固裂纹敏感性判据的研究主要基于应力、应变、应变速率三个角度形成多种判据模型。对凝固裂纹敏感性的多种测试方法进行了对比分析，重点指出了横向移动凝固裂纹敏感性试验（TMW）作为新型测试方法的优越性。对焊接凝固裂纹的研究方向进行了展望，为凝固裂纹冶金机理的深入研究及凝固裂纹控制的工程应用提供理论基础及技术支撑。

主要采用惯性摩擦焊技术对中碳调质钢42CrMo和镍基高温合金GH4169进行连接成形，借助光学电子显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度仪及电子拉伸试验机研究不同惯量条件下的焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明，当惯量为168 kg·m²时，42CrMo和GH4169惯性摩擦焊接头飞边成形较好，去除飞边后无明显缺陷；焊缝界面两侧区域均发生动态再结晶，且观察到了5 μm厚的不均匀金属间化合物（Ni-Fe-Cr，Ni₃Al）和碳化物层（NbC，TiC），这就使得焊缝界面处的显微硬度峰值达691 HV1.0；通过接头拉伸性能试验，168 kg·m²惯量下的试样室温拉伸和高温拉伸（540 ℃）断裂位置均发生在42CrMo母材侧，断口形貌观察为典型的韧性断裂，室温抗拉强度达1062.5 MPa，高温抗拉强度达687.5 MPa，均与42CrMo母材相当，这说明了界面处形成的金属间化合物和碳化物层促进了接头界面材料的冶金结合，有效的提高了焊接接头的力学性能。

在工程领域中焊接构件极易产生疲劳断裂，引起各行业广泛关注。文中以T形接头为研究对象，采用MIG焊对S355钢板进行T形接头焊接试验，并对焊接接头进行金相组织和硬度分析。结果表明，焊缝主要为先共析铁素体、珠光体、粒状贝氏体和少量针状铁素体；熔合区成分和组织不均匀，晶粒大小不一致；过热区晶粒较粗大且不均匀；正火区组织主要为铁素体和珠光体，晶粒细小均匀。焊接接头的硬度高于母材，最高硬度出现在热影响区。对T形接头焊接试样进行轴向高周疲劳试验，通过最小二乘法拟合试验数据，得到疲劳S-N曲线。

以自动焊为代表的第三代管道建设技术已在中俄东线天然气管道工程等国家重点油气长输管道工程中全面应用。通过梳理近年来管道工程自动焊质量管理经验，围绕人、机、料、法、环5个方面，从焊接工艺评定、焊工准入、焊材管理、百口磨合、连头口焊接、焊接数据采集及焊口分析等环节，对环焊缝质量管控措施开展系统性总结。结合“中国制造2025”，展望了未来油气管道建设事业的发展，为焊接新技术的开发应用和质量管控提供参考。

文中以单道焊缝形貌为切入点，研究工艺参数对焊道形貌的影响并建立回归方程以预测焊道尺寸。结果表明，焊接电流对焊道尺寸的影响最显著，焊接电流每提高50 A，焊缝宽度平均增大14%，不同工艺参数间存在一定耦合关系，同时揭示了焊接电流和焊接速度的增加引起电弧动压力变化进而导致焊缝由指状向碗状形貌转变的规律。对比多种回归模型，综合考虑工艺参数耦合的影响，提出基于剔除低相关因子的响应曲面法，整体回归效果好，试验表明该模型的R²均在0.97以上，预测误差在5%以内。建立的回归模型将为电弧堆焊层数与道数的规划提供准确的焊道尺寸信息，确保机器人焊接位姿满足工艺要求。

X60/625双金属复合管环缝焊接时,由于2种材料化学成分和物理性能差异太大,易引起镍基合金层氧化、稀释等问题,从而影响覆层耐腐蚀性和管道完整性。针对该问题,文中通过对X60/625双金属复合管焊接性的分析和焊接工艺的研究,制定出适用于X60/625双金属复合管环缝焊接工艺。经过焊缝无损检验、理化性能检验、耐腐蚀性能检验及稀释率检验,结果符合相关标准与规范。焊接工艺成功应用于沙特哈拉德项目管线及站场焊接施工一期管道项目中,焊接612道焊口的焊接一次合格率达99.7%。

针对S380热轧板焊管开展压扁和扩孔试验时焊缝开裂问题，利用扫描电镜、金相显微镜和显微硬度检测手段对焊接接头进行组织观察和性能检验。试验结果表明，S380焊缝熔合线处出现魏氏组织和焊缝中心尺寸较大的熔融金属是导致焊管压扁试验产生开裂的主要原因，采取了加大焊接棍挤压力、加快焊缝金属冷却速度和使用了微合金化成分体系材料等针对性改进措施后开裂率明显降低。

针对传统电解铝预焙阳极导电装置中使用手工焊时存在的劳动强度过大、环境污染严重及导电率偏低等问题，创新研制了国内首台5 000 kN铝导杆摩擦焊装备和首台4 000 kN铸钢爪摩擦焊装备，并投入实际生产。重点剖析2套装备在研发过程中涉及自动控制设计范畴时，面临的焊件大惯量及大截面特性、摩擦焊工艺要求相位控制误差小、速度输出精度高，以及数据采集速率快等挑战，通过科学设计，实现摩擦焊装备对输入信号快速准确采集；同时，依靠高效控制策略构建，达到实时精准调控结果，满足大截面同种或异种金属在加工过程中对系统稳定性和人机互动质量，以及速度、位置、压力、安全等控制参数指标要求，进而满足摩擦焊工艺对加工焊件质量及重复性要求高的指标；由于其能够为焊接工艺研究提供过程精准数据，继而为追寻最佳接头质量提供科学路径。由于目前针对同种或异种金属大截面摩擦焊接头历经热时效、热循环及电流载荷下的基础理论和实际应用较少，相关装备研制成果对焊接与控制交叉学科融合发展具有积极作用。对该类装备及自动控制系统的发展趋势予以展望。

环链因其承载能力大、工作可靠、拆装方便并具有优良的传动性能，因此被广泛用于矿山机械、海洋船舶和军事舰艇等。近年来，随着海洋装备和煤矿机械的发展对环链的高强度和高韧性提出更高要求，其焊接技术的发展和工艺水平也逐渐提高。闪光对焊作为一种高效、适用性强的固相焊接方法已被用于环链生产中。针对高强环链的结构特点，总结了环链脉冲闪光对焊的工艺特点，阐述了环链用钢材焊接技术的发展，高强环链闪光对焊工艺及环链焊接缺陷与质量控制的研究现状，展望了高强环链焊接的发展方向。

为了探讨合金元素Cr，C对高硼铁基堆焊合金组织结构的影响，采用气体保护焊堆焊技术，通过调整金属粉芯焊丝中高碳铬铁的添加量，在Q235钢板表面制备不同高碳铬铁含量的Fe-Cr-B-C堆焊合金，采用金相显微镜、扫描电镜、能谱（energy dispersive spectrometer，EDS）及X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）等分析测试方法，分析不同合金元素Cr，C含量对堆焊合金组织和性能的影响。结果表明，堆焊合金的组织为马氏体 + 网状(Fe, Cr)₃(B, C)及少量的微量M₇C₃；随着高碳铬铁粉添加量的增加，网状(Fe, Cr)₃(B, C)体积分数增加，堆焊合金中的马氏体具有较高的硬度，合金元素Cr能够使基体组织固溶强化，网状碳化物(Fe, Cr)₃(B, C)作为耐磨骨架，阻碍磨料在磨损过程中的挤压与切削作用，使堆焊层耐磨性均高于65Mn钢3~4倍，其磨损机理为微犁沟。

异种钢焊接接头在超超临界电站锅炉结构中应用广泛。采用XRD,SEM及EDS及显微硬度对原始态和服役1×10⁵ h的T91/TP347H异种钢焊接接头的相组成、显微组织形貌和元素组成进行了表征分析,并采用显微硬度计对2种接头的显微硬度进行了测试。结果表明,相较于原始态,服役1×10⁵ h的接头TP347H母材晶粒更为粗大,T91和TP347H的热影响区强化相粗化,焊缝有M₂₃C₆和Nb (C,N)析出。2种状态的焊接接头硬度最高值均出现在T91侧热影响区,最低值均在TP347H母材,服役1×10⁵ h的焊接接头焊缝的硬度较原始态有显著提高。

针对增材制造过程中形成的缺陷会对工件造成不可逆的影响，分析了冷金属过渡（Cold metal transfer, CMT）增材制造过程的焊接电流信号和焊接电压信号，提出了一种基于时间序列算法的CMT增材制造缺陷在线监测方法。设置不同的焊接工况，收集良好组和缺陷组的原始焊接电流和焊接电压信号，使用SAX（Symbolic aggregate approximation）算法对数据进行预处理。使用随机森林模型对数值型数据再分类，达到实时监测的效果；同时为突出SAX算法的优越性，设置对比试验组，将原始的焊接电流数据直接放入随机森林模型进行分类。结果表明，原始焊接电流组的测试集准确率为80%，SAX算法数据预处理组的测试集准确率为96%。

针对镁合金电弧增材制造表面成形质量控制的难题,通过Design-Expert软件对AZ91镁合金TIG电弧增材的电流、送丝速度、增材速度等工艺参数和熔覆层层宽之间进行建模,探索了各工艺参数对增材层宽的影响规律,并利用增材主要工艺参数和尺寸的数学模型优化了增材电流,根据电流优化值来控制直壁构件层宽。结果表明,对层宽影响最大的是增材电流,其次是增材速度,影响最小的是送丝速度;采用优化后的工艺增材制备的单道多层构件自上至下的层宽波动起伏小,层宽偏差值由4.54 mm减小到0.94 mm,提高了AZ91镁合金增材成形质量。

抗剪强度和疲劳强度是激光搭接焊接头性能的两个最重要指标。关于激光搭接焊接头的拉伸和疲劳试样的宽度选取，目前还没有相应的标准进行规定。以不锈钢薄板激光搭接焊接头为研究对象，通过残余应力数值与试样宽度变化关系的测定，确定了考虑和不考虑残余应力影响的拉伸和疲劳试样合理宽度，比较了有无残余应力试样抗剪强度的区别。结果表明，残余应力通过改变焊接接头受力状态和微观变形均匀性降低了薄板激光搭接焊接试样的抗剪强度。

基于ABAQUS有限元软件的热弹塑性分析方法，分析了32 mm厚Q345qD钢对焊接头在熔化极气体保护焊下的残余应力和残余变形。结合试验测试和数值模拟，研究了4种不同焊接顺序对焊接接头残余应力分布和残余变形的影响。采用ABAQUS软件中的单元生死技术模拟焊接过程，热源模型采用双椭球体积热源。结果表明，数值模拟结果与试验结果相符，改变焊接顺序对温度场影响不大，两侧焊道单次交替焊接相比两侧焊道多次交替焊接的横向残余应力整体应力较小，最大值从356 MPa降到278 MPa，降低了21.91%；而两侧焊道多次交替焊接的纵向残余应力整体应力较大，纵向残余应力最大值从303 MPa升到368 MPa，增加了21.45%。与两侧焊道单次交替焊接相比，两侧焊道多次交替焊接的厚度方向变形较小，最大值从1.67 mm降到0.04 mm，降低了97.60%。

使用Gleeble-3500热模拟机对Q690D低合金高强钢进行了焊接热模拟,得到了一次和二次焊接热循环时不同峰值温度和冷却时间下的热影响区组织,并进行了显微组织观察、硬度测试、冲击性能测试及断口形貌分析。结果表明,一次焊接热循环时,随着焊接热循环峰值温度的增加,试样显微组织逐渐粗化,并由粒状贝氏体组织向上贝氏体和板条马氏体组织转变,硬度增加,冲击性能恶化。热循环峰值温度为900℃时,冲击吸收能量最大为78.95 J;峰值温度为1350℃时,冲击吸收能量最小值仅为17 J。冲击断口由延性断裂向解理断裂转变。在同一峰值温度下,随着冷却时间t_8/5的增加,试样硬度降低,而冲击吸收能量也随之降低。二次焊接热循环时,试样显微组织晶粒粗大,主要为板条马氏体,且硬度更高,冲击性能继续恶化,冲击吸收能量最低值仅为24.99 J,冲击断口主要为解理断离和准解理断裂,说明二次焊接热循环导致试样性能变差。

根据功能要求，提出了全位置自动管板氩弧焊机的设计原则，重点讨论了其可靠送丝、准确定位、高效水冷、灵活供气等关键问题及解决方案，设计了一种高性能的管板焊接机头。该焊接机头采用导电滑环、静态定位、双路水冷和双路供气等结构型式，具有结构紧凑、工作可靠、适用性强等优点。生产实践表明，该焊接机头有效保证了焊接接头质量，显著提高了生产效率。

为研究波形钢腹板梁T形接头焊接温度场的分布情况，基于热弹-塑性理论和有限元理论，利用Simufact Welding软件，采用双椭球热源模型并配置相关参数，对其T形接头用CO₂气体保护电弧焊在环境温度为20℃的温度场进行仿真分析和试验验证。分析不同环境温度对金属熔池冷却速率的影响程度。结果表明，数值模拟所选用的热源类型及相关参数合理，焊接热输入充足，焊接熔深适中，底板和腹板连接良好；模拟所得焊件热影响区分布为不规则封闭椭圆形，表现出一定的温度梯度，与试验所得吻合良好；焊接模拟过程中，焊缝处温度达到材料熔点1 500℃，所呈现的等温线在热源前方密集，后方稀疏且具有一定的梯度，与实际焊接过程热传递类似；焊后冷却过程中，焊缝及附近温度迅速下降，温度梯度迅速降低，温度场辐射范围不断增大；金属熔池的冷却速率与环境温度呈反比关系。为同类桥梁焊接温度场分析提供参考。

钨极氩弧焊（GTAW）具有操作方便，焊接质量好等优点，在关键的焊接生产中应用较多，特别是在压力管道以及锅炉压力容器的打底焊中被普遍采用。在氩弧焊焊接过程中，焊工采用不同的焊接手法对焊接质量有较大的影响。以小口径管道氩弧焊为例，分析了三种施焊手法对焊道外观成型及焊接质量的影响，总结出管道现场焊接中合适的焊接手法，以提高压力管道现场焊接的一次合格率。

介绍了国内外粗晶铝合金超塑性的基本研究情况。对粗晶铝合金超塑性变形机理的研究进行归类总结，主要包括：扩散蠕变机理、伴随扩散蠕变的晶界滑移机理、位错蠕变/滑移机理、液相协调机理、动态再结晶机理、晶粒群滑移机理和空洞连接协调机制。并针对低成本发展铝合金超塑性研究的迫切性，展望了粗晶材料的应用前景。指出了除大晶粒外，高应变速率和低温条件下的超塑性也是目前铝合金变形研究的方向。

对检修过程中发现的304不锈钢焊缝裂纹及母材本体裂纹进行分析，焊缝存在较多的焊渣，以及根部未焊透是焊缝开裂的原因。母材的金相分析表明，304不锈钢晶界存在碳化物聚集，容易发生晶间腐蚀，引起母材开裂，焊接过程中，多层多道焊也容易使得热影响区晶间腐蚀加剧，引起母材开裂。304不锈钢锻造法兰的制造过程中应避免在敏化温度停留时间过长，固溶处理时应采取快冷的方式避免晶间腐蚀。焊接返修过程中，通过严格控制焊接层间温度，采用快速小热输入的工艺参数使得返修后的304不锈钢焊接质量检验合格。

采用真空冶炼技术研制开发了Q960高强钢气体保护焊丝，利用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）并通过常温拉伸和低温冲击等试验研究了焊丝及熔敷金属化学成分、组织及力学性能之间的关系。结果表明，采用Mn-Ni-Cr-Mo-Ti合金体系，研制的最佳强韧性焊丝焊态熔敷金属抗拉强度为920 MPa，-60℃冲击吸收能量为66.7 J；合金元素含量提高，组织由贝氏体相向贝氏体+马氏体混合相转变，但合金元素含量过高，会导致马氏体相增多，对韧性不利；熔敷金属中存在一定量的残余奥氏体，可提高韧性。

采用分体式双轴肩搅拌摩擦焊（Bobbin-tool friction stir welding，BT-FSW）实现了10 mm厚6082-T6铝合金板材的焊接，搅拌针表面的加工螺纹特征有助于搅拌针诱发周围材料的单一剪切变形，在增加搅拌针周围材料变形复杂程度的同时提高应变速率，从而有助于弱化材料在BT-FSW接头区域组织。结果表明，当转速为300 r/min，焊接速度为400 mm/min，且压入量为0.5 mm时，获得表面及内部宏观成形良好的BT-FSW接头，接头宏观形貌呈典型的“哑铃形”；在较高程度的塑性变形影响下，BT-FSW接头内的晶粒发生动态再结晶从而生成细小的等轴晶；由于接头不同区域的摩擦热输入分布不同，接头的硬度分布呈典型的W形分布；接头抗拉强度约为母材强度的77%，断后伸长率约为母材的69%。

钼铼合金是一种极具发展前景的材料，但钼铼合金对C，N，O敏感，呈现出高温易氧化的特点，焊接接头易形成气孔，生成脆性化合物，造成性能下降。因此，国内外学者对其焊接性进行了研究。综述钼铼合金的电子束焊、激光焊、电阻焊、摩擦焊和真空钎焊等在国内外的研究现状。对焊接中出现的问题进行分析与总结，并指出防止生成脆性相、气孔和裂纹是钼铼合金获得良好焊接接头的关键。

针对油气管道窄坡口焊接普遍存在的侧壁未熔合问题，开展了X65管线钢窄坡口旋转电弧焊接工艺与性能的研究。搭建了X65管线钢板旋转电弧试验系统，利用高速摄像同步采集系统对旋转电弧熔滴行为进行了研究，分析了旋转电弧频率对熔滴过渡的影响。通过焊缝截面形貌的宏观金相观察，研究了窄坡口旋转电弧GMAW旋转频率对焊缝成形的影响。结果表明，高频旋转电弧加快了熔滴的过渡频率，减小了熔滴尺寸，促进了熔滴过渡过程。当旋转频率在5～30 Hz范围内时，能获得良好的焊缝成形。在旋转电弧的高频搅拌作用下，所获得的焊缝表面纹路十分致密，且焊接接头具有良好的抗拉伸性能和抗弯性能。

国内焊接材料的产量也已达到世界总产量的一半以上，成为世界焊接材料的生产和消费大国。随着国民经济的发展，国内焊接材料行业越来越发挥着重要的作用。综合分析了国内焊接材料行业"十二五"期间的发展现状，指出了焊接行业发展面临主要问题。对"十三五"期间的焊接行业发展发展趋势进行了展望，为推动焊接材料行业发展提出了具体的对策和建议。

通过使用大功率超声空化装置对固溶处理前后的焊接接头在液态铅铋合金中的空泡腐蚀行为进行了研究。使用电子扫描电镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对不同空化时间的焊缝的表面形貌、表面粗糙度以及表面硬度进行分析。研究发现，随着空泡腐蚀的不断进行，材料表面的粗糙度和最大腐蚀深度均在不断增加，且固溶处理前后的焊缝在空泡腐蚀前期均出现加工硬化的现象。未固溶处理的焊缝表面还出现显著的塑性变形的痕迹。固溶处理后的焊缝硬度大幅提高，塑性虽然下降，但是结果表明固溶处理后的焊缝组织的耐空蚀性能更好。

为了研究激光清洗预处理对30Cr3超高强度钢焊接质量的影响，通过扫描电镜分别对清洗前后的表面形貌、元素组成及基体组织进行对比观察。结果表明，合适的激光清洗工艺可有效去除30Cr3超高强度钢待焊表面氧化层，使表面更加光滑平整，且不损伤基体材料。将激光清洗后的试验件进行电子束焊接，焊后观察其焊缝表面成形良好，无咬边、凹陷等缺陷，焊缝内部质量及力学性能均能达到要求。将焊接接头制成金相试片观察其显微组织形貌，激光清洗预处理后的焊接接头在低倍扫描电镜下焊缝成形饱满，没有出现裂纹、咬边等缺陷；通过高倍扫描电镜观察焊缝中心区域晶粒细小均匀。因此，30Cr3超高强度钢焊前采用激光清洗进行预处理可以有效清除待焊表面污染层，且焊接质量满足要求。

文中主要介绍了超声波点焊技术较电阻点焊和激光焊接的优点、焊接设备、焊接机理及超声波点焊在锂电池制造中的研究现状，详细阐述了影响超声波点焊接头宏观特征、微观组织及力学性能的关键因素。为了提高超声波点焊接头质量的鲁棒性，实时监控器和球面形的焊头是解决此问题的两种有效途径，但还存在较多未解决的问题。文章还针对如何进一步提高超声波点焊接头质量的鲁棒性提出了一些观点。

针对核电设备用690镍基合金焊接材料依赖进口的现状，开展690镍基合金焊接材料的国产化研制。研制的690镍基合金气体保护焊焊丝WHS690M满足CAP1000及CAP1400核电站的要求，焊接工艺性良好，在不同焊接规范参数下，焊缝金属室温及高温力学性能波动较小，350℃抗拉强度≥ 485 MPa。对WHS690M及进口Inconel 52M焊丝熔敷金属进行高温失塑裂纹敏感性评估，并结合光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）及电子背散射衍射技术（EBSD），对晶粒取向和晶界特征进行观察。试验表明，焊缝金属DDC最小临界应变出现在1 050℃附近，进口Inconel 52M最小临界应变约为2.1%，WHS690M最小临界应变约为3.2%。

针对海洋深潜服役环境下钛合金的腐蚀失效问题，采用飞秒激光刻蚀技术在钛合金表面制备耐腐蚀的超疏水微纳米结构。探究激光刻蚀参数对表面刻蚀结构的影响机理，以及表面微纳米结构、疏水性能、盐雾腐蚀行为的交互影响规律。结果表明，飞秒激光刻蚀的表面微纳米结构，可以将空气截留于结构之间，并在液体与基底材料之间形成空气保护膜。气膜结构对液体的支撑力提高了钛合金表面的疏水能力，减少了腐蚀性液体与基底金属的接触时间与接触面积，进一步提高钛合金的耐腐蚀性能。

针对现有液压支架连杆机器人焊接工作站中机器视觉拍照易受盖板切割熔边、氧化皮及车间粉尘影响，设计了一种替代机器视觉系统的长行程连杆盖板定心机构，主要有主体框架、驱动机构、定心模块、支撑模块、控制系统、护罩及周边附件组成，该机构采用单动力双向定心方式，并配合伺服控制系统实现连杆盖板的精确定心。通过实际焊接生产试验表明，不同外形尺寸的连杆盖板，定心机构的定心精度均≤ 0.5 mm，实测连杆盖板拼装后最大单边间隙为2 mm，满足焊接要求；随着盖板长宽比增大，盖板刚性逐渐减弱并出现了立弯现象，导致连杆盖板两侧最大拼装间隙差值有增大趋势；在拼装间隙≤ 2 mm时，机器人焊接过程稳定、焊缝成形美观；连杆盖板定心机构定心精度高、适应性强，具有很强的实用价值。

采用试验和数值模拟相结合的研究方法，对2 mm厚的6061铝合金薄板的焊接性及接头软化机理进行了深入分析及探讨。拉伸试验结果表明，随着热输入的增加，接头宏观成形呈现从未焊透向成形优良及焊穿过渡的趋势，抗拉强度呈现先增加后减小的变化规律。在激光功率为2.6 kW、焊接速度为1.5 m/min的最优工艺下，接头强度达到母材强度的98%，几乎和母材等强，接头软化程度最低。采用微观组织表征设备（SEM，OM）观察并测量气孔位置和尺寸、焊缝塌陷高度、咬边最大距离及联生结晶区柱状晶主干长度随塌陷位移的变化，全方面分析总结接头软化的原因。建立宏微观耦合跨尺度组织演化有限元−元胞自动机模型（FEM-CAM），对比不同焊接工艺参数下模拟结果和试验测量的熔池形貌，验证了FEM的准确性；将宏观温度场模拟结果作为热输入，基于固液界面溶质平衡法计算枝晶生长驱动力。联生结晶区柱状晶一次枝晶干长度沿厚度方向变化CAM模拟结果和OM表征测量结果一致。因此，文中建立的耦合模型可以揭示熔池凝固过程枝晶的动态演化机制及生长规律。

针对7xxx高强铝合金的焊接研究现状，主要从TIG，MIG，激光焊及激光−电弧复合焊4类熔化焊工艺进行了介绍；从焊接缺陷、焊缝成形、接头软化、疲劳性能及耐蚀性等方面详述了7xxx高强铝合金熔化焊过程中存在的问题。对于7xxx高强铝合金的TIG，MIG，激光焊及激光−电弧复合焊，焊接缺陷、焊缝成形质量差及接头中强化相熔解等因素都会导致接头发生软化、耐蚀性变差及疲劳寿命降低；通过优化焊接工艺参数，减少焊接缺陷，改善焊缝成形质量，有利于改善接头的软化、耐蚀性差及疲劳寿命低等问题。选用合适的焊丝（含Ti，Zr元素及Er，Sc稀土元素）使焊缝产生沉淀强化、细晶强化及固溶强化，可改善接头软化的问题；采用适当的焊后热处理，改善强化相的尺寸、形态及分布状态，也可改善接头软化的问题；而采用适当的焊后热处理，还可以改善接头的耐蚀性。

研究了0.1 mm镀银编织铜丝与0.07 mm厚度超薄纯铜层微电阻点焊接头的微观组织和力学性能，分析了不同参数对接头力学性能的影响，采用扫描电子显微镜对典型接头的微观组织结构特征进行了分析。结果表明，当焊接热量足够时，焊点接头主要为钎焊-熔焊混合连接机制，其形成过程中经历银元素润湿铺展、银元素扩散、铜元素熔化和金属凝固四个过程；焊点连接面处组织致密，存在铜银两相与单富铜相构成连接界面形态，后者焊点微观组织结构含有熔焊的特征；试验所用参数范围内，焊点的最大抗剪力可达45 N，焊接时间与焊接电流均在一定的范围内对焊点性能影响较大，当电阻产热达到饱和区间，焊点抗剪切性能变化不大。

采用摆动激光焊对TC4钛合金焊接接头进行重熔，研究摆动频率对TC4钛合金焊接接头气孔、组织及力学性能的影响。结果表明，重熔摆动激光焊可有效消除TC4钛合金焊接接头中存在的气孔缺陷；随着摆动频率的增加，气孔的消除效果增强，且大气孔的消除效果变得更加明显。重熔摆动激光焊接头的焊缝组织为针状的α'马氏体和部分α相，热影响区组织由初生α相、针状α'马氏体及β相组成。随着摆动频率的增加，激光对熔池的搅拌作用增强，焊缝晶粒破碎逐渐细化，而热影响区晶粒生长变得更加有利，导致晶粒逐渐粗大。摆动频率的增加使焊接接头组织发生变化，进而导致焊接接头性能发生变化。随着摆动频率的增大，TC4重熔焊接接头的焊缝硬度上升，热影响区硬度逐渐下降，且焊接接头的拉伸性能呈现下降趋势。当摆动频率增加到120 Hz和150 Hz时，断裂区域由母材转变为热影响区。

通过合理调整药皮中碳酸盐、氟化物及氧化物的比例，控制熔敷金属合金元素的含量，研制的镍基合金ENiCrMo-3型Ni625焊条具有优良的全位置焊工艺性，与国外ENiCrMo-3焊条工艺性能相当。各项性能均满足技术要求，具有优良的抗晶间腐蚀及抗热裂纹性能。