焊接学报

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赖一楠, 武传松, 李宏伟, 曹健

焊接学报. 2019, 40(2): 1-7. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400032

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介绍了焊接与连接领域国家自然科学基金2018年度的申请情况，并分析了该领域近三年的资助情况和资助项目成果情况及热点研究方向. 对焊接新方法、新技术与新原理、界面冶金行为与调控机制、焊接结构设计与可靠性评估、电弧增材制造形性调控机制等方向的基础科学问题进行了梳理，探讨了未来重点发展方向.

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P92钢高温断裂韧性的试验

荆洪阳, 李世波, 徐连勇, 赵雷

焊接学报. 2019, 40(2): 8-12,72. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400033

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文中以P92耐热钢为研究对象，研究了不同尺寸的开侧槽和不开侧槽的紧凑拉伸试样在630 ℃下的断裂韧性，得到了相应的的阻力曲线及断裂韧度J_Q. P92钢在高温下为典型的韧性断裂机制. 基于三维有限元计算对侧槽的拘束效应进行表征，结果表明，侧槽可明显提高试样的拘束水平，试样尺寸越小，J阻力曲线差异越明显. 随载荷增大，非侧槽试样的拘束变化更明显，开侧槽将导致试样阻力曲线不同. 试样尺寸及结构的改变，对韧性材料的阻力曲线影响较大，而对断裂韧度值影响较小. 试样开侧槽之后裂纹扩展更平齐，可优化断裂韧性试验过程.

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表面张力对激光深熔焊熔池流动的影响

李俐群, 郝雨, 彭进

焊接学报. 2019, 40(2): 13-19. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400034

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为研究激光深熔焊中表面张力对熔池流动行为及熔池形貌的影响，获得活性剂对Q235低碳钢和304L不锈钢焊缝截面形貌的影响规律. 基于有限元计算软件Fluent，计算分析了激光深熔焊时表面张力在改变熔池流动行为中的重要作用. 结果表明，未添加活性剂焊接时，熔池液态金属的表面张力温度系数为负，熔池表面熔融金属以匙孔为中心由内向外流动，焊缝横截面形貌宽且浅. 添加活性剂焊接后，表面张力温度系数为正值，在熔池表面形成了由外向内的反向流动，形成了窄且深的焊缝形貌. 随表面张力温度系数绝对值的增大，表面张力变大，流体流动速度增大.

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铝/钢微束等离子熔钎焊接头组织及力学性能

樊丁, 康玉桃, 黄健康, 于晓全, 潘伟

焊接学报. 2019, 40(2): 20-25. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400035

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采用微束等离子焊接方法进行6010铝合金/镀锌钢对接熔钎焊工艺试验，在合适的工艺参数下获得成形良好的铝/钢熔钎焊对接接头，采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、拉伸试验机等多种测试手段对所得接头形貌、微观组织及力学性能进行分析. 结果表明，所得接头焊缝正、背面铺展良好，无气孔、裂纹、夹渣等明显缺陷，为典型的铝/钢熔钎焊对接接头；接头界面处形成锯齿状的Fe₂Al₅金属间化合物，且金属间化合物层厚度和焊缝铺展宽度共同决定了接头强度，当焊接电流为38.5 A时，熔钎焊接头抗拉强度为193 MPa，为铝母材的79.8%，接头断裂形式为韧脆混合断裂.

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基于实际熔敷形状的旋转电弧传感器数学模型

毛志伟, 陈斌, 周少玲, 徐伟, 吴训

焊接学报. 2019, 40(2): 26-30. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400036

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旋转电弧传感器数学模型是提高焊接质量、旋转电弧信号处理和焊缝偏差提取的理论基础, 焊接熔敷金属堆积形状是决定旋转电弧长度主要因素之一，影响其数学模型精确度. 采用双线结构光传感系统对焊接收弧阶段焊缝进行三维重建获得焊接熔池熔敷形状，运用单纯形法最优化电弧长度，在此基础上建立了旋转电弧传感器数学模型及仿真模型. 结果表明，该数学模型相对于假设的三角锥熔敷形状数学模型，消除了焊接过程工件变形引起的电流信号误差，减小了焊缝转角和焊缝偏差检测误差，提高了旋转电弧传感器数学模型精度.

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转向架用SMA490BW钢焊接接头超高周疲劳性能

何柏林, 叶斌, 邓海鹏, 李力, 魏康

焊接学报. 2019, 40(2): 31-37. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400037

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采用超声疲劳试验方法对SMA490BW钢焊接接头的超高周疲劳性能进行研究，通过X射线应力仪对焊接试样残余应力进行测试，采用扫描电镜对疲劳裂纹的萌生、扩展及疲劳断裂机理进行观察和分析. 结果表明，SMA490BW钢母材的疲劳性能远高于焊接接头，在1×10⁸循环周次条件下，接头的疲劳强度为141 MPa，仅为母材的44.2%. 接头裂纹主要萌生于焊趾表面缺陷处，疲劳断裂机理表现为准解理断裂, 并伴有塑性变形痕迹. 焊趾处几何不连续造成的应力集中和焊缝及其附近区域一定的残余拉应力，以及接头各微区组织和性能的不均匀性，是导致焊接接头疲劳性能偏低的主要原因.

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异质双丝电弧喷涂制备复合涂层的工艺优化

陈永雄, 梁秀兵, 程江波, 商俊超, 张志彬

焊接学报. 2019, 40(2): 38-41. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400038

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异质双丝电弧喷涂是利用两根不同材质金属丝制备复合涂层的一种工艺. 对于熔点相差较大的丝材组合，常出现高熔点材料熔化不完全、频繁断弧的现象. 为此文中提出了异步送丝的电弧喷涂方法，并对碳钢丝—铝丝双丝组合喷涂的电弧区行为展开了研究. 结果表明，异步送丝的电弧喷涂设备可有效解决熔点差别较大的异质双丝电弧喷涂时的稳定性问题. 最后使用扫描电镜和X射线衍射仪对Fe-Al复合涂层的组织进行表征，表明异质双丝电弧喷涂过程中阴阳两极材料间基本不发生冶金反应，形成的是一种铝软质颗粒和碳钢硬质颗粒交错叠加的机械混合涂层.

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高速GMAW驼峰焊道形成过程熔池图像识别

方吉米, 王克鸿, 黄勇

焊接学报. 2019, 40(2): 42-46. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400039

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针对高速驼峰焊道形成过程中熔池的变化规律，采用CCD视觉传感系统跟踪采集. 提出了一种基于模糊C-均值聚类(fuzzy C-means，FCM)协作主动轮廓(chan-vese，CV)模型的熔池图像分割方法，对高速焊接过程中的熔池图像进行图像分割. 结果表明，驼峰的形成过程中，熔池长度的阶跃变化是反映驼峰形成的主要图像特征. 将熔池长度序列拟合成波形，采用Symlets2号小波进行分解，发现d₂级小波分解能更好地识别熔池长度的阶跃变化. 对d₂级小波细节能量设定阈值，获取反映熔池长度阶跃变化的尖峰突起特征信号，能很好地识别驼峰缺陷的形成，初步实现了驼峰焊道的监测控制.

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镀Cu层调控AZ31B/TC4激光熔钎焊接特性

孙逸铭, 张凯平, 檀财旺, 赵洪运

焊接学报. 2019, 40(2): 47-51. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400040

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采用钛表面电镀铜作为中间层，开展镁(AZ31B)/钛(TC4)对接激光填丝熔钎焊，对镁/钛非互溶不反应焊接体系进行调控. 主要研究了激光功率对镁/钛接头焊接质量的影响规律，进一步分析了不同工艺参数条件下镁/钛界面组织及接头力学性能. 结果表明，铜镀层提高了熔融焊丝在母材表面的润湿铺展并卷入到焊缝组织中，随着激光功率的增加，镁/钛界面形成Ti₃Al反应层的能力提高，界面结合强度随之提高. 在较高激光功率1 700 W时，接头拉伸载荷最高达到3 085 N，为镁母材的76.2%，而接头在较高激光功率下的断裂模式也由完全界面断裂转变为部分界面断裂.

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激光穿孔点焊接瞬态过程数值分析

吴家洲, 张华, 李玉龙, 张奇奇

焊接学报. 2019, 40(2): 52-57. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400041

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考虑工件表面等离子体作用，建立了小孔和熔池传热与传质耦合的穿孔点焊数值分析模型. 采用随小孔形状变化的自适应热源模型，热源形态依小孔形状变化而实时改变. 模型考虑了蒸发现象所引起的质量转换和能量损失，利用焓–孔介质法处理焊接过程动量损耗. 主要考虑液态金属蒸发所带来的反冲压力、表面张力和液体静压力并通过流体体积方程计算小孔壁面. 结果表明，小孔形成直至穿孔过程都可能产生向上和向下的飞溅、焊瘤和余高. 激光的瑞利散射、工件表面等离子体的热效应，激光束反射和等离子体膨胀作用，使得工件上/下的焊缝宽度比中间略大. 模拟计算值与试验结果比较，二者在形状和尺寸基本吻合.

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微小互连Cu-Sn界面钎焊及接头剪切行为

金凤阳, 李晓延, 姚鹏

焊接学报. 2019, 40(2): 58-63. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400042

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针对Cu-Sn-Cu三明治结构，进行0.06 MPa恒压钎焊. 基于Cu-Sn二元相图，选定了不同的钎焊温度与钎焊时间. 钎焊完成后，根据不同相组成可将接头分为残余锡，Cu₃Sn-Cu₆Sn₅-Cu₃Sn，Cu-Cu₃Sn-Cu三类. 为研究三种不同相组成接头抗剪强度之间的关系，进行1 mm/min加载速率的剪切试验，并对断口进行形貌分析. 结果表明，随着Sn与Cu₆Sn₅相继耗尽，接头抗剪强度不断升高. 残余锡接头，Cu₃Sn-Cu₆Sn₅-Cu₃Sn接头，Cu-Cu₃Sn-Cu接头抗剪强度分别为23.26，33.59，51.83 MPa. 分析断口形貌发现，在残余Sn接头断口中，可以分辨出Sn，Cu₆Sn₅，Cu₃Sn形貌，说明其断裂路径穿过了Cu₆Sn₅与Cu₃Sn两相. 在Cu₃Sn-Cu₆Sn₅-Cu₃Sn接头断口中，可分辨出Cu₆Sn₅，Cu₃Sn形貌，其断裂路径穿过了Cu₃Sn相. 全Cu₃Sn相接头断口中仅可分辨出Cu₃Sn相断裂形貌.

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添加铜箔中间层的NiTi形状记忆合金超声波焊接

张威, 敖三三, 曾志, 罗震, 左新德

焊接学报. 2019, 40(2): 64-67. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400043

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采用超声波焊接方法对添加铜箔中间层的NiTi形状记忆合金进行搭接焊，研究接头的表面形貌、界面形貌、相变行为、抗拉性能和断裂特点. 结果表明，超声波焊接能实现添加铜箔中间层的薄片状NiTi形状记忆合金的有效连接. NiTi焊缝表面存在明显压痕，界面处结合良好，无金属间化合物生成. NiTi形状记忆合金超声波焊缝呈可逆单相转变过程，接头强度达到母材的65%，断裂位置在母材区，断口形貌呈现韧性断裂特征. 超声波焊接方法将有效解决NiTi形状记忆合金采用传统熔焊方法时产生脆性金属间化合物的这一问题，为NiTi记忆合金的连接提供了新的解决途径.

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氦气保护超低真空电子束焊接束流散射及焊缝形貌分析

陈健, 冷冰, 郑红, 苏金花

焊接学报. 2019, 40(2): 68-72. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400044

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为了解决低真空和局部真空电子束焊接时，电子束严重散射而引起的熔深、熔宽降低和焊接过程不稳定的问题，文中研究了加速电压为100 kV，束流为60 mA，真空度在133.32 ~ 1 333.2 Pa变化时的电子束和焊缝形貌的变化规律，并提出了同轴氦气保护的焊接工艺方法. 结果表明，在进行低碳钢材料的焊接时，整个工艺过程稳定，得到了焊缝熔深为30 ~ 40 mm，大深宽比的电子束焊接接头.

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活性剂对TC4薄板背反射增效激光焊接成形的影响

王宏宇, 丁瑞, 晁栓, 李乐

焊接学报. 2019, 40(2): 73-76. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400045

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为探索降低钛合金薄板激光X形焊接成形所需能量阈值的途径，较为系统地分析了活性剂的种类、涂覆厚度和涂覆位置对钛合金薄板背反射增效激光焊接成形的影响. 结果表明，不同种类的活性剂的影响不同，其中涂覆NaCl和NaF有利于背反射羽辉效应的形成，而涂覆TiO₂时则对其有一定的弱化. 同时，随着活性剂涂覆厚度的增大背反射羽辉效应进一步增强，且NaF相对于NaCl而言对涂覆厚度更加敏感. 此外，在施焊背面涂覆活性剂几乎没有影响. 分析认为，活性剂对钛合金薄板背反射增效激光焊接成形的影响，主要归因于其对激光能量吸收的增益.

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基于最小二乘支持向量机的激光拼焊焊缝识别

邹媛媛, 左克铸, 房灵申, 李鹏飞

焊接学报. 2019, 40(2): 77-81. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400046

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激光拼焊焊缝质量结构光视觉检测中，对焊缝的准确识别是实现高精度检测的关键. 针对检测图像中结构光光纹畸变特征不明显，无法准确识别焊缝的问题，依据焊缝纹理特征信息，提出了一种基于最小二乘支持向量机的焊缝识别方法. 首先，分析并提取焊缝区和非焊缝区差异明显的纹理特征. 其次，训练最小二乘支持向量机模型，对焊缝进行粗识别. 最后，采用Laws纹理滤波提取焊缝区域，并通过阈值分割方法精确识别焊缝. 针对不同工艺参数下的激光拼焊焊缝开展焊缝识别试验，结果表明，该方法能够有效地识别焊缝.

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Inconel 718镍基合金与304不锈钢电子束焊接

李宁, 王刚, 王廷, 蒋思远, 冯吉才

焊接学报. 2019, 40(2): 82-85. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400047

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对Inconel 718镍基合金与304不锈钢进行了电子束焊接试验，分析了接头显微组织及力学性能. 结果表明，焊缝区中部由枝晶及细小的等轴晶组成，在近镍侧及近钢的熔合线，都由向焊缝中心方向生长的树枝晶组成. 各特征区域显微硬度值各不相同，焊缝区高于镍基合金侧，高于不锈钢侧. 当焊接束流为8 mA，焊接速度为700 mm/min时，接头的抗拉强度最高为722 MPa. 拉伸试样断裂发生于焊缝区内部，呈典型的延性断裂，断口可观察到明显等轴状韧窝.

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高频微振辅助工艺对激光焊接接头组织性能的影响

张成, 卢庆华, 蔡遵武, 张培磊

焊接学报. 2019, 40(2): 86-90. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400048

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基于自主搭建的高频微振平台，进行316L不锈钢振动辅助激光焊接试验，探究高频微振激光焊接工艺对接头组织性能的影响. 结果表明，施加振动后，焊缝表面无飞溅，成形良好. 截面未出现塌陷、堆高，背部熔宽均匀. 振动的施加，能够明显细化焊缝区的晶粒，在共振频率1 467.5 Hz的高频微振激光焊条件下，晶粒尺寸最小. 点状颗粒物分布在奥氏体晶粒间，趋于弥散，新相及大颗粒物减少. 随着振动频率增加，焊缝区显微硬度值跟着增加，在较高共振频率显微硬度值增加显著，在共振频率1 467.5 Hz、加速度160 m/s²条件下，焊缝区平均硬度206 HV，与无振动相比，硬度值增加5.6%.

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Ti-6Al-4V合金双光束激光焊接T形接头拉伸过程特征

马旭颐, 段爱琴, 芦伟, 杨璟

焊接学报. 2019, 40(2): 91-97. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400049

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采用双侧同步激光焊接的方法获得Ti-6Al-4V合金T形接头，借助红外热成像的方法，研究激光焊接T形接头拉伸过程中典型缺陷如咬边、未熔合、气孔等的影响及特征. 结果表明，拉伸过程中温度的升高虽然出现在两侧蒙皮母材中，但随着变形量的增加，接头咬边处的应力集中效应凸显，温度也在该区域出现了大幅上升，塑性变形增大，并最终在此处发生断裂. 未熔合及气孔缺陷一般处于硬化区中部，不影响该区域的强化作用，温度的大幅增加仍位于蒙皮一侧母材处，最终在温度最高点处发生断裂.

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45钢电子束扫描表面W合金化组织和硬度

魏德强, 任旭隆, 王荣, 吕少鹏

焊接学报. 2019, 40(2): 98-103. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400050

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电子束扫描表面合金化技术可以改善钢铁材料的组织及性能. 采用等离子热喷涂技术和电子束扫描技术对45钢表面进行熔覆合金化处理. 研究电子束扫描对强化层组织和硬度的影响，探讨了电子束功率、扫描速度对强化层组织和硬度的影响规律. 结果表明，45钢经表面合金化处理后，其表面可分为合金化区、热影响区和基体区. 合金化区的显微组织为针状马氏体和碳化钨颗粒，硬度为1 250 HV，是基体硬度的5倍. 热影响区的组织为针状马氏体和铁素体，硬度为860 HV，是基体的3倍. 基体区的组织为珠光体和铁素体. 电子束工艺参数对强化层组织和硬度有较大影响，强化层厚度随电子束功率的增加而增大，随着扫描速度的增加而减小.

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GTAW填丝增材制造熔池尾部固液分界点跟踪算法

皮宇鹏, 熊俊, 赵慧慧, 陈辉

焊接学报. 2019, 40(2): 104-109. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400051

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针对GTAW填丝增材制造熔池尾部固液分界点检测难题，基于熔池液态边缘波动大，固态成形金属边缘波动小的特性，提出一种连续图像采集处理的熔池尾部固液分界点跟踪算法. 采用去噪、高斯滤波、边缘检测和阈值分割等算法预处理熔池尾部图像，根据连续图像熔池尾部边缘像素点坐标变化，计算其差异系数，通过多项式函数拟合像素点差异系数曲线，并求取其一阶导数，据此判定差异系数曲线折点，确定熔池尾部固液分界点. 结果表明，该算法有效地实现了GTAW填丝增材制造熔池尾部固液分界点的实时跟踪，算法简易、高效，具有良好的抗干扰能力.

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C-MoS₂-Fe₂O₃(Fe₃O₄)纳米润滑剂对无镀铜焊丝导电嘴磨损的影响

万千, 栗卓新, 张天理, KIM Hee Jin

焊接学报. 2019, 40(2): 110-115. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400052

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针对无镀铜实心焊丝在机器人自动焊接时导电嘴磨损问题，采用机械涂敷法在无镀铜实心焊丝表面制备了C-MoS₂-Fe₂O₃(Fe₃O₄)纳米复合润滑剂，研究了润滑剂配比对导电嘴磨损性能的影响. 结果表明，C-Fe₃O₄涂层的润滑性能优于C-Fe₂O₃涂层的润滑性能，随着涂层中纳米MoS₂含量的升高，导电嘴的抗磨性能增强. 纳米复合润滑剂在焊丝与导电嘴的摩擦界面发生摩擦化学反应形成了保护性的自修复膜，此膜主要由润滑性能优异的FeO，MoS₂，MoO₃组成，避免了焊丝与导电嘴内表面的直接接触，从而减少了导电嘴的磨损. 氧化磨损、磨粒磨损和电弧烧蚀是导电嘴磨损的主要机制.

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埋入式BGA焊点可靠性和信号完整性优化

路良坤, 黄春跃, 黄根信, 梁颖, 李天明

焊接学报. 2019, 40(2): 116-122. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400053

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建立了埋入式微尺度球栅阵列(ball grid array, BGA)焊点有限元分析模型和三维电磁仿真模型，分别进行热循环加载分析和信号完整性分析. 选取焊点最大径向尺寸、焊点高度和焊盘直径作为设计变量，以焊点的热疲劳寿命和回波损耗最小为目标，利用正交试验和灰色关联分析相结合的方法对BGA焊点进行多目标优化设计，并通过试验对信号完整性优化结果进行了验证. 结果表明，优化后焊点最大等效应力下降了8.2%，在热疲劳寿命提高了2.15倍的同时回波损耗降低了11.8%，信号完整性试验验证了优化结果的有效性.

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硅-玻璃-硅阳极键合机理及力学性能

陈大明, 胡利方, 时方荣, 孟庆森

焊接学报. 2019, 40(2): 123-127. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400054

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采用两步法阳极键合技术成功实现了硅-玻璃-硅的连接. 两次键合过程中，电流特征有明显差异，第一次键合电流先迅速增大到峰值电流，然后迅速衰减至一较小值. 受先形成Na⁺离子耗尽层的影响，第二次键合电流从峰值电流衰减的过程中，出现二次增大然后衰减的现象. 利用扫描电镜对键合界面进行观察，结果表明玻璃两侧界面均键合良好，玻璃表面可观察到大量析出物. 利用万能材料试验机对键合强度进行测试，结果表明，界面强度随着键合电压的升高而增大. 断裂主要发生在玻璃基体内部靠近第二次键合界面一侧.

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2219-T87铝合金拉锻式摩擦塞补焊接头组织及性能

杜波, 杨新岐, 孙转平, 王东坡

焊接学报. 2019, 40(2): 128-132. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400055

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对6 mm厚的2219-T87铝合金板进行了拉锻式摩擦塞补焊试验，对焊接接头的微观组织、显微硬度、抗拉强度及拉伸断口进行了观察与测试. 结果表明，采用优化的摩擦塞补焊工艺可实现2219-T87铝合金母材和2219-T87铝合金塞棒的冶金连接. 拉锻式摩擦塞补焊过程中，塞棒承受拉应力，应优化接头设计和焊接工艺参数从而防止塞棒被拉断. 未焊合是接头的主要缺陷，易出现在接头的近上表面处. 焊缝区发生明显软化，最低硬度出现在靠近连接界面的塞棒热力影响区，最低值为84.4 HV. 接头的抗拉强度可达326.4 MPa，断后伸长率可达4.45%，抗拉强度和断后伸长率分别为母材的71.7%和44.5%，拉伸断口呈韧窝形貌.

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异种钢LMHW与MIG焊接头力学性能对比分析

周曙君, 吴友发, 杨祎, 刘旭, 占小红

焊接学报. 2019, 40(2): 133-137. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400056

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激光-MIG复合焊（LMHW）由于结合了激光和电弧两个独立热源各自的优点，极大程度地避免了二者的缺点，因此成为在汽车、船舶、石油化工等领域具有极大应用前景的新型焊接方法. 以25CrMo4和33MnCrB5-2异种钢试样为研究对象，对比研究了LMHW和MIG焊的焊接接头金相组织差别与硬度分布差异. 结果表明，LMHW焊缝成形均匀饱满，焊接成形效果好于MIG焊接. LMHW接头焊缝中心的组织比MIG焊的组织更细，整体硬度比MIG焊接头整体硬度高，接头的质量较MIG焊的接头质量好. LMHW的接头整体硬度高出MIG焊接头的整体硬度30%.

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Q345/316L异种钢焊接残余应力与变形数值模拟

黄本生, 陈权, 杨江, 刘阁, 易宏雨

焊接学报. 2019, 40(2): 138-144. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400057

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文中基于SYSWELD有限元分析软件对Q345/316L异种钢焊接过程的瞬态温度分布、残余应力及变形进行了数值模拟，并通过试验对其模拟结果进行了验证. 试验测量结果与数值模拟结果吻合良好，证明了利用SYSWELD模拟异种钢焊接的可靠性. 结果表明，异种钢焊接温度场呈不对称分布，Q345侧的高温区域范围更大. 不论是横向残余应力还是纵向残余应力，沿焊缝方向均呈帽状分布且在焊缝中部位置存在最大残余应力；在垂直于焊缝中央截面上，纵向残余应力与横向残余应力在焊缝和焊缝附近区域分布是不连续的，存在较大的应力梯度且应力状态也较复杂，而最大残余应力出现在Q345侧的熔合线处. 不同的热输入下模拟结果表明，在保证焊接接头质量的前提下，最好采用小热输入的焊接工艺.

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超声辅助铝/钛搅拌摩擦搭接接头的成形和组织

毛镇东, 吴双连, 刘雪松

焊接学报. 2019, 40(2): 145-148. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400058

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借助超声波辅助的方法对铝/钛异种合金进行搅拌摩擦搭接，研究超声波作用对接头的成形和组织的影响. 结果表明，当超声波施加在铝板时，接头的钩状缺陷较高，且会出现孔洞缺陷；当超声施加在钛板时，接头无缺陷. 超声振动能够增大铝/钛界面扩散层的厚度，对接头性能的提高起到一定的促进作用. 当搅拌头转速为300 r/min时，界面扩散层厚度较薄；当搅拌头转速升高至500 r/min时，界面生成一层厚度约为1 μm的金属间化合物. 超声辅助焊接可明显提高接头的断裂载荷.

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能量输入对微区熔凝铜钢双金属组织和性能的影响

李震, 齐亚航, 高鹏, 周铁涛

焊接学报. 2019, 40(2): 149-153. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400059

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采用微区熔凝在钢基板上熔覆锡青铜得到了铜钢双金属材料. 应用ANSYS软件研究了微区熔凝过程的基体温度变化和试样不同区域冷却速度变化. 应用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)及显微硬度计等手段研究了试样不同区域锡青铜层的组织和性能差异. 结果表明，随着熔覆过程进行，基体温度由20 ℃升高到433 ℃，熔池冷却速度由2 070 K/s降低到336 K/s，堆焊层硬度由199 HV降低到137 HV，微区熔凝得到的锡青铜层开始时主要由αCu，Pb和αFe组成，结束时由αCu，Pb元素和分布在树枝晶间的富Sn相的δCu相构成；随着堆焊过程进行，αCu晶粒尺寸由外向里由11.2 μm增大到53.4 μm.

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一种基于CNN深度学习的焊接机器人视觉模型

李鹤喜, 韩新乐, 方灶军

焊接学报. 2019, 40(2): 154-160. https://doi.org/10.12073/j.hjxb.2019400060

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为了准确地识别复杂环境下的焊缝目标，建立了一种基于深度学习的焊接机器人视觉模型，该模型采用局部联接和全联接相结合的CNN卷积神经网络结构，局部联接由3个卷积层和子采样层交替组成，用于焊接目标的特征提取，全连接层由输入层、隐层和输出层组成，作为分类器用于焊缝目标识别. 采样了一千多幅焊接目标图像样本用于CNN的网络训练，分析了不同CNN网络结构参数对模型的影响. 结果表明，该视觉模型对焊接目标的平移、旋转和比例缩放表现出良好的鲁棒性，可以应用到焊接机器人的视觉导航.

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2019-02期英文摘要

焊接学报. 2019, 40(2): 160-168.

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2019年, 第40卷, 第2期　
刊出日期：2019-02-25

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