穿孔型等離子弧焊接熱-力耦合模型優(yōu)化/胡慶賢, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(1): 13-16, 111.

K-PAW的焊接過程是等離子電弧對(duì)被焊工件熱與力的耦合作用.文中基于FLUENT軟件,依據(jù)流體動(dòng)力學(xué)理論,對(duì)穿孔型等離子弧焊接過程熔池、流場(chǎng)和小孔進(jìn)行了熱-力耦合模型分析,提出了隨穿孔深度增加,能量和電弧壓力二次變化的計(jì)算優(yōu)化模型,使維持小孔壁面穩(wěn)定的力同時(shí)作用在小孔內(nèi)部和物理邊界上,初步實(shí)現(xiàn)了穿孔型等離子弧焊接從開始到穿透工件及穿孔后焊接過程的數(shù)值模擬.計(jì)算結(jié)果表明,焊接時(shí)間為0.25 s時(shí),熔池已開始熔化并出現(xiàn)下凹變形,穿孔型等離子弧焊接穿孔時(shí)間為2.15 s,焊接3.00 s后小孔和熔池達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),與試驗(yàn)測(cè)得的穿孔時(shí)間吻合良好,在穿孔動(dòng)態(tài)過程中穿孔形態(tài)吻合良好,熔合線走勢(shì)基本相同.另外,在平行于焊縫的截面上觀察,熔池內(nèi)部易出現(xiàn)逆時(shí)針環(huán)流.

基于網(wǎng)格激光的TIG焊熔池三維表面凹凸性分析/何笑英, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(1): 65-68.

針對(duì)鎢極惰性氣體保護(hù)焊熔池三維表面測(cè)量的問題,提出了基于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)激光熔池表面反射的測(cè)量方法,并使用CCD采集投影在成像屏上的反射結(jié)構(gòu)激光視屏圖像.在此基礎(chǔ)上,分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的凹面和凸面反射激光成像進(jìn)行了標(biāo)定與分析,進(jìn)一步對(duì)不同電流大小的TIG焊過程中的熔池表面所反射于成像屏上的激光網(wǎng)格信息進(jìn)行了分析,分析了熔池自由表面的凹凸性.結(jié)果表明,采用網(wǎng)格激光能更好的反映熔池表面的凹凸情況,且隨著焊接電流的增加,熔池表面由凸面慢慢開始向中間凹陷轉(zhuǎn)變.

激光增強(qiáng)高壓干法水下MIG焊熔滴過渡控制試驗(yàn)/朱加雷, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(2): 33-36.

為驗(yàn)證激光對(duì)高壓干法水下MIG焊電弧穩(wěn)定性和熔滴過渡控制的影響,搭建了位于高壓焊試驗(yàn)艙內(nèi)的激光增強(qiáng)MIG焊接試驗(yàn)系統(tǒng),并進(jìn)行了不同環(huán)境壓力下激光增強(qiáng)前后的電弧穩(wěn)定性和熔滴過渡狀態(tài)對(duì)比分析.結(jié)果表明,一定功率密度脈沖激光的輔助作用可以克服水下環(huán)境壓力對(duì)熔滴過渡和焊接過程穩(wěn)定性的負(fù)面影響,可以通過脈沖激光控制熔滴尺寸,并且實(shí)現(xiàn)熔滴過渡頻率與脈沖激光頻率保持一致,穩(wěn)定了焊接電弧,從而提高水下MIG焊過程的穩(wěn)定性.

Q235鋼表面等離子噴焊鈷基自熔性高溫合金工藝分析/趙洪運(yùn), 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(2): 47-50, 56.

從模具、冶金行業(yè)機(jī)械設(shè)備的破壞實(shí)例發(fā)現(xiàn),提高工件的耐磨、耐蝕性能是提高其壽命的重要途徑之一,表面噴焊耐磨層是現(xiàn)階段的研究重點(diǎn).文中采用等離子噴焊工藝進(jìn)行正交試驗(yàn),在Q235鋼表面制備了鈷基自熔性高溫合金耐磨層,并探究了噴焊層質(zhì)能量與稀釋率之間的關(guān)系.采用極差分析法探究焊接電流、噴焊速度和送粉流量三個(gè)典型噴焊工藝參數(shù)對(duì)噴焊層硬度、耐磨性和稀釋率的影響規(guī)律,并對(duì)噴焊工藝進(jìn)行優(yōu)化.結(jié)果表明,優(yōu)化后的最佳噴焊工藝為噴焊電流60 A,送粉流量23.5 g/min,噴焊速度80 mm/min.

鈦合金激光-TIG復(fù)合焊接保護(hù)狀態(tài)對(duì)焊縫成形及性能影響/史吉鵬, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(2): 61-65.

用激光-TIG復(fù)合熱源對(duì)2.5 mm厚TA15鈦合金進(jìn)行對(duì)接焊試驗(yàn).利用萬能力學(xué)拉伸機(jī)、紅外熱成像儀、電子探針(EPMA)、掃描電鏡(SEM)等分析手段對(duì)焊接接頭進(jìn)行測(cè)試分析,并與單TIG焊進(jìn)行對(duì)比.分析焊接工藝參數(shù)和接頭保護(hù)時(shí)間對(duì)焊接接頭形貌和性能的影響.結(jié)果表明,實(shí)現(xiàn)2.5 mm厚鈦合金全熔透焊接時(shí),激光-TIG復(fù)合焊比單TIG焊速度更快、熱輸入更低,焊縫和熱影響區(qū)更窄,晶粒更細(xì);相同保護(hù)條件下,激光-TIG復(fù)合焊接頭比單TIG焊接頭具有更高的強(qiáng)度、塑性和更好的疲勞性能;激光-TIG復(fù)合焊縫冷卻速率高于單TIG焊,獲得良好的保護(hù)狀態(tài)時(shí)所需保護(hù)時(shí)間更短.

YAG激光焊接脈沖能量作用效應(yīng)的聲發(fā)射特征參數(shù)表征/朱洋, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(2): 115-119.

對(duì)304不銹鋼進(jìn)行脈沖激光焊接試驗(yàn),基于激光熱源與工件相互作用所釋放的聲發(fā)射信號(hào),研究利用聲發(fā)射事件的平均峰值—振鈴計(jì)數(shù)特征分布圖評(píng)估焊接穩(wěn)定性的方法.結(jié)果表明,脈沖激光對(duì)材料的作用越穩(wěn)定,平均峰值—振鈴計(jì)數(shù)特征分布圖的散點(diǎn)分布聚集性越好;脈沖激光對(duì)材料的作用穩(wěn)定性越差,平均峰值—振鈴計(jì)數(shù)特征分布圖的散點(diǎn)分布越發(fā)散.激光脈沖峰值功率增加時(shí),對(duì)應(yīng)聲發(fā)射事件平均峰值和振鈴計(jì)數(shù)均隨之增加,反映出振鈴計(jì)數(shù)對(duì)峰值功率變化而引發(fā)的焊接穩(wěn)定性變化更為敏感.因此平均峰值—振鈴計(jì)數(shù)特征分布圖能夠較為準(zhǔn)確地表征激光焊接過程穩(wěn)定性.

激光偏束焊對(duì)鈮/鋼接頭組織及性能的影響/石銘霄, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(3): 41-44.

文中對(duì)鈮/鋼進(jìn)行了激光焊接,當(dāng)激光束直接作用于鈮/鋼接觸面時(shí),由于Nb-Fe金屬間化合物Fe2Nb的生成呈現(xiàn)連續(xù)分布的特點(diǎn)會(huì)使焊后接頭發(fā)生斷裂.針對(duì)該問題,采用激光偏束焊對(duì)鈮/鋼進(jìn)行焊接,通過激光束偏鋼側(cè)來抑制鈮的熔化量,進(jìn)而減少接頭中Fe2Nb的生成.結(jié)果表明,通過采用激光偏束焊的方式可以較好地抑制接頭開裂的問題.組織分析表明,焊后接頭組織主要由γ奧氏體相與一定量的Fe2Nb相及少量的δ鐵素體組成.力學(xué)性能結(jié)果顯示,斷裂發(fā)生在接頭Fe2Nb金屬間化合物層處,其抗拉強(qiáng)度為221 MPa,最高硬度出現(xiàn)在Fe2Nb金屬間化合物層約為1 143 HV.

Si元素含量對(duì)激光快速成形制備Nb-Si二元合金顯微組織演變的影響/劉偉, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(3): 53-56, 61.

以鈮粉和硅粉為原料,采用雙通道同軸送粉制備了四種不同Si元素含量的Nb-Si二元合金,通過掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)及X射線衍射儀(XRD)等分析了合金的顯微組織演變及維氏硬度.結(jié)果表明,硅含量由7%增加至25%,合金的顯微組織由NbSS+Nb3Si轉(zhuǎn)變?yōu)槌跎鶱bSS+(NbSS/Nb3Si)共晶,硅含量為18%時(shí),呈NbSS/Nb3Si全共晶組織,硅含量提高至25%,合金中出現(xiàn)初生β-Nb5Si3相,并仍存在NbSS/Nb3Si共晶組織.鈮和硅粉末在激光作用下原位反應(yīng)并快速凝固,顯著細(xì)化了Nb-Si合金的顯微組織.隨硅含量增加,硅化物含量逐漸增加,合金顯微硬度由746 HV增至1 342 HV.

熔滴主動(dòng)靶向的激光間接電弧復(fù)合增材制造技術(shù)初探/王立偉, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(3): 71-74.

對(duì)制造精度和效率相矛盾的原因進(jìn)行了分析,為解決此矛盾,提出了一種新型的熔滴主動(dòng)靶向的激光間接電弧復(fù)合增材制造技術(shù).該技術(shù)利用交流雙絲間接電弧能量熔化金屬絲材實(shí)現(xiàn)高熔敷率,利用熔滴主動(dòng)靶向激光,脈沖激光輔助定量的熔滴定點(diǎn)過渡到熔池保證成形精度.文中對(duì)固定質(zhì)量的熔滴交替形成在固定位置進(jìn)行了建模分析和初步試驗(yàn)研究,結(jié)果表明,通過控制送絲速度和電流頻率,可實(shí)現(xiàn)雙絲交替定點(diǎn)定量熔化,為熔滴主動(dòng)靶向激光提供了先決條件.

2060鋁鋰合金電流輔助激光填絲焊接工藝分析/安娜, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(3): 83-86.

為了改善2060鋁鋰合金激光填絲焊接的焊縫組織并進(jìn)一步提高接頭力學(xué)性能,使用了輔助激光填絲焊接的新方法.文中采用光纖激光器焊接2 mm厚2060-T8鋁鋰合金薄板,通過填充焊絲引入直流電流,研究電流對(duì)焊縫成形、焊縫結(jié)晶組織和接頭力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明,施加電流后,焊縫表面魚鱗紋變得細(xì)密均勻,表明焊接過程更加穩(wěn)定.同時(shí),焊縫上、下熔寬趨于一致,焊縫結(jié)晶組織細(xì)化,熔合線附近等軸細(xì)晶區(qū)寬度減小.與無輔助電流相比,接頭抗拉強(qiáng)度提高約5.8%.

WxC增強(qiáng)鎳基合金等離子堆焊層組織與空蝕性能/劉舜堯, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(4): 39-42.

采用等離子堆焊技術(shù)在316L不銹鋼表面原位合成WxC增強(qiáng)鎳基復(fù)合材料涂層,對(duì)涂層顯微組織、相組成、硬質(zhì)增強(qiáng)相的分布、顯微硬度以及空蝕性能進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,Colmonoy 88合金等離子堆焊成形性良好,組織致密;堆焊層組織主要由γ-Ni固溶體,原位合成多角形、顆粒狀WxC及少量的Cr7C3, Fe3W3C, CrB2相組成.堆焊過程中,熔池溫度低于1 655 K時(shí),原位生成WC和W2C,溫度高于1 655 K時(shí),原位生成的WC發(fā)生了分解.鎳基合金堆焊層平均硬度可達(dá)1 619 HV,為基材的8倍以上,在3.5% NaCl溶液中鎳基復(fù)合材料抗空蝕性能為316L不銹鋼基材的5倍.

焊接工藝參數(shù)對(duì)鋼/鈮激光焊接頭性能的影響/石銘霄, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(4): 72-76.

采用正交試驗(yàn)法分析了焊接工藝參數(shù)對(duì)鋼/鈮激光焊接頭抗拉強(qiáng)度的影響規(guī)律.結(jié)果表明,接頭抗拉強(qiáng)度隨著焊接速度的增大而降低;隨著激光束從鈮側(cè)向鋼側(cè)偏移,接頭強(qiáng)度逐漸升高;激光功率對(duì)接頭強(qiáng)度的影響不大.在3個(gè)焊接工藝參數(shù)中,偏束距離對(duì)接頭強(qiáng)度的影響最大,焊接速度次之,激光功率的影響最小.采用低焊接速度、向鋼側(cè)偏束的焊接方法可以提高焊接接頭的抗拉強(qiáng)度.焊縫區(qū)主要包括鈮側(cè)的IMC區(qū),焊縫中心的樹枝晶區(qū)與鋼側(cè)的樹枝晶區(qū)三個(gè)特征區(qū).其組織由大量的γ奧氏體相與一定量的Fe2Nb相及少量的δ鐵素體相組成.鐵-鈮金屬間化合物的生成是降低接頭強(qiáng)度的主要原因.

硼對(duì)液壓支架立柱等離子熔敷涂層組織性能的影響/丁衛(wèi)東, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(4): 77-80.

使用自制藥芯焊絲等離子熔敷技術(shù)在液壓支架立柱表面制備高硼熔敷層,分別研究了硼對(duì)熔敷層顯微組織、結(jié)構(gòu)、顯微硬度、耐磨性、耐蝕性的影響.結(jié)果表明,四組高硼熔敷層成形良好,無裂紋,組織均勻致密.隨硼含量的增加,熔敷層的顯微硬度先增加后降低,最大為440 HV20,耐磨性與硬度呈對(duì)應(yīng)關(guān)系;鹽霧試驗(yàn)480 h后1號(hào),2號(hào)熔敷層未出現(xiàn)腐蝕點(diǎn),表現(xiàn)出良好的耐蝕性.綜合分析表明,B元素含量為1.150%時(shí),在保證硬度和耐磨性能的同時(shí),鹽霧腐蝕480 h未出現(xiàn)腐蝕點(diǎn),滿足液壓支架立柱的使用要求.

基于MATLAB的激光-脈沖MIG復(fù)合焊過程穩(wěn)定性評(píng)價(jià)/杜楊, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(4): 81-85.

因焊接質(zhì)量與焊接過程的穩(wěn)定性有直接關(guān)系,且焊接過程中采集到的電信號(hào)數(shù)量龐大,難以實(shí)現(xiàn)有效數(shù)據(jù)的快速提取,文中提出一種基于MATLAB的激光-脈沖MIG復(fù)合焊焊接過程穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法.采用電流周期T的均值與標(biāo)準(zhǔn)差評(píng)價(jià)焊接過程的周期性,峰值電流與基值電流的差值d的均值與標(biāo)準(zhǔn)差來衡量焊接過程的波動(dòng)性,綜合這兩方面來評(píng)價(jià)焊接過程的穩(wěn)定性.文中進(jìn)行四組激光-脈沖MIG復(fù)合焊驗(yàn)證試驗(yàn),其電流信號(hào)、電弧形態(tài)、熔滴過渡和焊縫形貌的分析結(jié)果與該評(píng)價(jià)方法所得結(jié)果一致,證明文中提出的評(píng)價(jià)方法是有效可靠的.

一種基于三角迂回的激光焊接折角速度算法/吳波, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(4): 99-102.

針對(duì)折角處的激光焊接速度難以保持恒定而導(dǎo)致焊縫不均勻的問題,提出一種基于三角迂回的速度規(guī)劃算法.焊槍移動(dòng)到折角處后不直接作折角加減速運(yùn)動(dòng),而是停止焊接的同時(shí)繼續(xù)前行作一個(gè)三角型的迂回運(yùn)動(dòng),待迂回到折角處再以原來速度重啟焊接過程.實(shí)際的激光焊接軌跡可實(shí)現(xiàn)恒定速率運(yùn)動(dòng)以保證焊縫的均勻性,而三角迂回運(yùn)動(dòng)則采用S形速度曲線以降低對(duì)焊接平臺(tái)的柔性沖擊.該速度規(guī)劃算法對(duì)于各種折角大小具有普適性.仿真和試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提方法的有效性.

無氧銅鍍層對(duì)激光封焊裂紋的影響/田飛飛, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(4): 115-118.

采用300 W的Nd:YAG激光器系統(tǒng)分析了微波組件無氧銅殼體表面鍍層對(duì)殼體激光封焊裂紋的影響.首先采用五因素四水平正交試驗(yàn)法并通過設(shè)置多脈沖波形優(yōu)化焊接工藝參數(shù),從而可獲得成形美觀、組織均勻的焊縫.分析發(fā)現(xiàn),無氧銅表面鍍層工藝的差異對(duì)焊縫質(zhì)量有重要影響.化學(xué)鍍鎳時(shí)以單質(zhì)形式存在的P元素極易汽化且可形成多種低熔點(diǎn)的化合物,焊接時(shí)焊縫會(huì)有裂紋產(chǎn)生;電鍍鎳時(shí)不含P元素,焊縫則沒有裂紋出現(xiàn).氣密性檢測(cè)顯示,采用此參數(shù)激光封焊無氧銅微波組件的氣密性小于5×10-9(Pa·m3/s),產(chǎn)品一次合格率在95%以上.

TC4鈦合金壓力容器電子束焊接模擬分析/張永和, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 18-21, 48.

文中采用旋轉(zhuǎn)高斯曲面體熱源模型,對(duì)一定工藝條件下航天壓力容器TC4鈦合金試件的焊接過程進(jìn)行了溫度場(chǎng)分析,獲得了溫度場(chǎng)的分布特征及垂直焊縫方向的溫度分布曲線.結(jié)果表明,利用該規(guī)格試件確定的焊接參數(shù)規(guī)范能夠滿足實(shí)際產(chǎn)品焊接的要求,熱影響區(qū)溫度梯度的分布情況為內(nèi)部裝置的保護(hù)提供了依據(jù);并通過對(duì)“匙孔”的演變過程和不同焊接參數(shù)下的特征尺寸進(jìn)行模擬分析,獲得了典型關(guān)系曲線,工藝試驗(yàn)與模擬結(jié)果吻合較好,為獲得高質(zhì)量要求的焊縫提供了參考.

大功率光纖激光焊熔透狀態(tài)模糊聚類識(shí)別方法/高向東, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 22-25.

熔透是評(píng)價(jià)激光焊接質(zhì)量的重要因素,但在焊接過程中難以直接檢測(cè)熔透狀態(tài).以大功率光纖激光焊接304不銹鋼緊密對(duì)接焊縫為試驗(yàn)對(duì)象,研究一種基于熔池紅外熱像的熔透狀態(tài)識(shí)別方法.采用紅外攝像機(jī)攝取焊接區(qū)域熔池動(dòng)態(tài)圖像,提取熔池特征量,應(yīng)用模糊聚類算法分析熔池特征量與熔透狀態(tài)之間的關(guān)系,使用模糊C-均值(FCM)和Gustafson-Kessel(GK)兩種模糊聚類法建立熔透狀態(tài)識(shí)別模型.激光焊接試驗(yàn)結(jié)果表明,熔池表征與熔透狀態(tài)之間存在密切關(guān)聯(lián),通過GK模糊聚類算法建立的模型對(duì)熔透狀態(tài)能達(dá)到78%以上的識(shí)別率,為大功率光纖激光焊接過程熔透狀態(tài)的識(shí)別和控制提供試驗(yàn)依據(jù).

超聲輔助激光熔覆SiC/316L溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)分析/李德英, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 35-39.

建立了激光熔覆SiC/316L復(fù)合涂層有限元分析模型,采用超聲振動(dòng)熱效應(yīng)轉(zhuǎn)化和施加動(dòng)態(tài)邊界條件相結(jié)合的方法對(duì)超聲振動(dòng)邊界條件作近似處理,對(duì)超聲輔助激光熔覆SiC/316L復(fù)合涂層的溫度分布和殘余應(yīng)力進(jìn)行分析,并分析了超聲振幅和掃描速度對(duì)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)的影響.結(jié)果表明,隨著超聲振幅增大和掃描速度減小,涂層表面溫度升高;超聲作用下涂層殘余應(yīng)力有所降低,且隨著超聲振幅和掃描速度增大,殘余應(yīng)力值先減小后增大.采用優(yōu)化工藝參數(shù)進(jìn)行超聲熔覆試驗(yàn),超聲作用使涂層中各區(qū)域組織得到細(xì)化且均勻分布,有利于降低涂層中殘余應(yīng)力.

基于脈沖激光GMAW熔滴尺寸與過渡頻率的控制/馬正住, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 49-52，57.

針對(duì)水下焊接修復(fù)中存在的射滴過渡可選參數(shù)范圍狹窄、熱輸入高、焊接殘余應(yīng)力等問題,文中基于水下高壓焊接試驗(yàn)艙,建立了包含多信號(hào)同步采集的激光增強(qiáng)GMAW試驗(yàn)平臺(tái),并在常壓環(huán)境下進(jìn)行了工藝試驗(yàn).結(jié)果表明,合理選擇激光作用位置和激光脈沖占空比,通過激光輔助作用,熔滴過渡擺脫了對(duì)焊接電流的主導(dǎo)性依賴,實(shí)現(xiàn)激光對(duì)GMAW熔滴過渡的主動(dòng)控制.試驗(yàn)結(jié)果及相關(guān)理論分析為進(jìn)一步的高壓干法水下焊接過程穩(wěn)定性控制研究及海洋工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ).

分區(qū)掃描對(duì)激光沉積修復(fù)鈦合金熱力耦合場(chǎng)的影響/楊光, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 63-68.

為了控制激光沉積修復(fù)過程中殘余應(yīng)力,減少基材的變形,利用ANSYS參數(shù)化設(shè)計(jì)編程語言實(shí)現(xiàn)了激光沉積修復(fù)面缺陷損傷零件熱力耦合場(chǎng)的數(shù)值模擬,得到了短光柵連續(xù)掃描和分區(qū)掃描情況下的節(jié)點(diǎn)熱循環(huán)特性、溫度場(chǎng)和殘余應(yīng)力場(chǎng)分布規(guī)律.結(jié)果表明,不同掃描方式下節(jié)點(diǎn)的熱循環(huán)分布規(guī)律相似,但分區(qū)掃描時(shí)基材熱量累積明顯減小,且溫度分布較為均勻,從而改善了基材中應(yīng)力集中,使殘余應(yīng)力降低.為了驗(yàn)證結(jié)果的正確性,采用紅外測(cè)溫儀和壓痕應(yīng)變儀對(duì)不同掃描方式下激光沉積修復(fù)溫度場(chǎng)和修復(fù)件表面殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)量,并繪制了基材變形曲線.二者具有較好的一致性.

超聲功率對(duì)激光熔覆Fe-Cr-V-C系涂層組織與性能的影響/沈言錦, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 74-78.

采用激光熔覆方法在基體表面制備出高強(qiáng)高硬度耐磨涂層,借助光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀以及磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)等試驗(yàn)儀器研究超聲波功率對(duì)涂層組織與性能的影響.同時(shí)利用圖像分析軟件ImagePro Plus測(cè)量晶粒尺寸.結(jié)果表明,超聲波功率對(duì)涂層組織與性能均有明顯影響.隨著超聲波功率的增加,空化效應(yīng)以及聲流作用也越來越明顯,晶粒尺寸由87 μm減小到6 μm.涂層硬度與相對(duì)耐磨性都呈先增加后減小的變化規(guī)律.當(dāng)超聲波功率增大到1 000 W時(shí),晶粒尺寸最小,其最小值為6 μm,涂層硬度達(dá)到最大值62 HRC,且其相對(duì)耐磨性也到最大,其耐磨性是基體的50倍左右.

深潛器用Ti80電子束焊接接頭精細(xì)組織結(jié)構(gòu)特征/安飛鵬, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 96-99.

進(jìn)行了Ti80大厚板電子束焊接試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)了56 mm Ti80無缺陷焊接.分析焊縫和熱影響區(qū)精細(xì)組織,結(jié)果表明,焊縫上部為柱狀晶粒,下部為柱狀晶和等軸晶,晶粒內(nèi)組織為馬氏體α相和殘余β相.焊縫由上至下高溫停留時(shí)間逐漸減小、冷卻速度逐漸加快,馬氏體α相呈長(zhǎng)大趨勢(shì).熱影響區(qū)分為靠近焊縫區(qū)的Ⅰ區(qū)和靠近母材的Ⅱ區(qū).熱影響Ⅰ區(qū)組織為馬氏體α相、初生α相和β相;Ⅱ區(qū)組織為初生α相、次生α相和轉(zhuǎn)變?chǔ)陆M織.Ⅰ區(qū)由于受熱影響作用大,其組織更接近于焊縫;Ⅱ區(qū)組織則更接近于母材組織.

窄坡口等離子-MAG復(fù)合焊工藝參數(shù)優(yōu)化/吳向陽, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(5): 116-119.

針對(duì)轉(zhuǎn)向架構(gòu)架焊接變形及根部焊道背部成形問題,研究坡口角度為30°的V形窄坡口旁軸式等離子-MAG復(fù)合熱源焊接工藝.文中以SMA490BW耐候鋼平板對(duì)接為研究對(duì)象,基于響應(yīng)面法建立了主要影響熔深的等離子電流、MAG電流、焊接速度、等離子氣體流量與焊縫根部焊道的熔深、背部余高之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型,并依此模型分析了等離子-MAG復(fù)合焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫熔深能力的影響,獲得了合適的復(fù)合焊接工藝參數(shù).與普通MAG焊相比,窄坡口等離子-MAG復(fù)合焊接工藝既可保證焊縫根部完全熔透又能有效地減小接頭的焊接變形.

激光焊接狀態(tài)圖像灰度共生矩陣分析法/高向東, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(6): 11-14.

在激光焊接過程中,金屬蒸氣和飛濺蘊(yùn)含著豐富的焊接狀態(tài)信息.以大功率盤形激光焊接304不銹鋼為試驗(yàn)對(duì)象,應(yīng)用紫外波段和可見光波段高速攝像機(jī)攝取焊接過程中金屬蒸氣和飛濺瞬態(tài)圖像.分析圖像區(qū)域紋理二階統(tǒng)計(jì)特征——灰度共生矩陣,并用ASM(angular second moment)能量、慣性矩、熵和自相關(guān)性描述灰度共生矩陣,分析灰度共生矩陣與焊縫成形之間的關(guān)系,同時(shí)提取飛濺數(shù)量和面積、金屬蒸氣質(zhì)心方位和金屬蒸氣高度等特征,建立BP(back propagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,預(yù)測(cè)焊縫成形.結(jié)果表明,所分析方法能夠有效反映金屬蒸氣、飛濺與焊接狀態(tài)之間的關(guān)聯(lián),為在線監(jiān)測(cè)大功率盤形激光焊接質(zhì)量提供依據(jù).

載荷方向?qū)C4鈦合金激光焊縫疲勞性能的影響/許良, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(6): 15-18.

針對(duì)不同載荷方向?qū)C4鈦合金激光焊縫的疲勞性能的影響展開對(duì)比試驗(yàn)分析,對(duì)激光直、斜焊縫的疲勞壽命和疲勞斷口進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算與分析.結(jié)果表明,直焊縫試件的疲勞壽命相比斜焊縫的分散性小,斜焊縫試件的中值疲勞壽命是直焊縫的1.98倍;直、斜焊縫試件疲勞裂紋均起始于顯微硬度最低的熱影響區(qū)表面,直焊試件裂紋在焊縫區(qū)擴(kuò)展至斷裂,疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)有脆性解理特征,而斜焊試件裂紋穿過焊縫進(jìn)入母材擴(kuò)展至斷裂,擴(kuò)展區(qū)有典型韌性擴(kuò)展特征;在瞬斷區(qū),斜焊縫試件比直焊縫表現(xiàn)出更好的韌性.

5A90鋁鋰合金電子束焊接頭超塑性變形組織演變/程?hào)|海, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(6): 29-32, 36.

對(duì)5A90鋁鋰合金電子束焊接頭進(jìn)行高溫拉伸試驗(yàn),使用光學(xué)顯微鏡觀察試樣變形過程中的組織演變,并對(duì)變形機(jī)理進(jìn)行分析.結(jié)果表明,超塑性變形初期,接頭超塑性變形機(jī)制以擴(kuò)散導(dǎo)致的晶界遷移為主,焊縫細(xì)小等軸晶粒迅速長(zhǎng)大.當(dāng)應(yīng)變大于100%時(shí),接頭中大晶粒開始發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶,超塑性變形機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)制.在超塑性變形過程中熱影響區(qū)平均晶粒尺寸與焊縫平均晶粒尺寸逐漸接近,組織存在耦合均勻化過程.提出采用均勻化系數(shù)K來表征焊縫與熱影響區(qū)的組織均勻化程度,隨著變形的進(jìn)行,K值逐漸升高.

基于脈沖激光的GMAW熔滴過渡解耦控制/肖珺, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(6): 33-36.

實(shí)現(xiàn)電流解耦的熔滴過渡,在足夠低的焊接電流下仍能獲得穩(wěn)定的細(xì)顆粒或射滴過渡,將從根本上提升熔化極氣體保護(hù)焊(GMAW)過程的穩(wěn)定性和焊接質(zhì)量.為此,文中提出了一種采用激光脈沖照射熔滴,利用蒸發(fā)反沖力驅(qū)動(dòng)熔滴過渡的新方法.首先試驗(yàn)觀測(cè)了光致蒸發(fā)現(xiàn)象,初步分析了激光蒸發(fā)反沖力的特征.進(jìn)而觀測(cè)分析了小電流下脈沖激光控制熔滴過渡的效果.結(jié)果表明,采用激光脈沖照射能夠?qū)崿F(xiàn)熔滴過渡與焊接電流的完全解耦,熔滴過渡隨激光脈沖表現(xiàn)為一脈一滴的形式,熔滴飛行軌跡沿激光入射方向有一定偏轉(zhuǎn),但對(duì)焊縫成形無不良影響.

激光熔覆Stellite-6+VC混合粉末的熔覆層組織/徐國(guó)建, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(6): 73-78.

用脈沖300 W Nd:YAG激光器、6軸機(jī)器人、5 m長(zhǎng)的光纖、送粉系統(tǒng)及送粉專用噴嘴,建立了激光機(jī)器人熔覆系統(tǒng).在低碳鋼(SM400B)上熔覆Co基合金(Stellite-6)和碳化釩(VC)混合粉末(VC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化范圍為0～100%),并對(duì)熔覆層的形狀和顯微組織進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,在0～80%范圍內(nèi)隨著混合粉末中VC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加,VC初晶相的數(shù)量隨之增加,同時(shí)熔深也隨之增加;根據(jù)混合粉末中VC的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同,熔覆層顯微組織可分為兩種類型,即亞共晶組織和過共晶組織;亞共晶組織由富鈷的γ相與共晶組織組成,過共晶組織由初晶VC相與共晶組織組成.

電子束焊熔池溫度場(chǎng)及小孔演變的數(shù)值模擬/王佳杰, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(6): 87-90.

針對(duì)2024鋁合金電子束定點(diǎn)焊物理輸運(yùn)特點(diǎn),在質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒以及VOF方程的基礎(chǔ)上,建立了電子束深熔焊三維數(shù)學(xué)模型,系統(tǒng)描述了加熱階段以及冷卻回填階段點(diǎn)焊熔池的溫度場(chǎng)以及小孔的演變過程,并通過焊縫形貌對(duì)比對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證.結(jié)果表明,蒸汽反沖壓力是小孔形成和加深的主要驅(qū)動(dòng)力;在小孔出現(xiàn)以后,加熱階段的熔池最高溫度區(qū)間位于瞬態(tài)小孔的底部,而當(dāng)熔池冷卻時(shí)冷卻速度由上至下逐漸增加,并導(dǎo)致了焊縫微觀組織的晶粒細(xì)化.

高鈮TiAl/Ti600合金電子束焊接頭組織與性能/王厚勤, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(6): 96-100.

對(duì)高鈮TiAl/Ti600合金進(jìn)行了電子束焊接試驗(yàn)以便對(duì)高溫鈦合金與高鈮TiAl合金高質(zhì)焊接提供理論及試驗(yàn)依據(jù),采用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及X射線衍射儀等設(shè)備對(duì)焊接試樣進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,高鈮TiAl/Ti600接頭極易產(chǎn)生裂紋缺陷.接頭焊縫主要形成細(xì)針狀α2-Ti3Al相及α-Ti相,而高鈮TiAl側(cè)熱影響區(qū)呈現(xiàn)板條狀及等軸組織形貌,Ti600側(cè)熱影響區(qū)為針狀α′相.接頭焊縫區(qū)硬度最大,達(dá)到586 HV, Ti600側(cè)向高鈮TiAl側(cè)過渡過程中硬度逐漸增大,由焊縫到兩側(cè)熱影響區(qū)硬度過渡梯度較大.高鈮TiAl/Ti600電子束焊接頭室溫抗拉強(qiáng)度可達(dá)516 MPa,且接頭斷裂于偏高鈮TiAl側(cè)焊縫區(qū),斷裂性質(zhì)為典型的脆性解理斷裂,呈現(xiàn)穿晶斷裂特征.

焊接速度對(duì)復(fù)合板激光對(duì)接接頭腐蝕性能的影響/茍寧年, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(7): 17-20.

對(duì)DSS2205/X65爆炸焊接成形的雙金屬復(fù)合板進(jìn)行激光穿透對(duì)接焊試驗(yàn),觀察了不同的焊接速度下接頭的金相顯微組織,通過能譜法分析合金元素在焊接接頭中的分布,測(cè)試了焊接接頭復(fù)層一側(cè)的動(dòng)電位極化曲線.結(jié)果表明,焊接接頭中金相組織沿厚度方向上出現(xiàn)了明顯的分層特征;焊縫上部和下部的合金元素發(fā)生了相對(duì)較小的流動(dòng)交換;焊接接頭復(fù)層的極化曲線表明,焊接速度為1.2,1.5,1.8 m/min時(shí)接頭復(fù)層表現(xiàn)出了更好的耐腐蝕性能,而它們的抗點(diǎn)蝕能力隨著焊接速度的增大而增大.

基于光纖激光的LY12鋁合金焊接試驗(yàn)分析/劉浩東, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(7): 25-30.

在飛機(jī)制造領(lǐng)域,鋁合金主要用于制造飛機(jī)蒙皮、梁、桁條和框架等結(jié)構(gòu).采用多模光纖激光器進(jìn)行了1.4 mm厚LY12鋁合金的激光焊接試驗(yàn),研究了焊接工藝參數(shù)對(duì)鋁合金焊縫形貌的影響規(guī)律,并對(duì)焊接接頭的顯微硬度及斷口形貌進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,大功率高速度連續(xù)激光焊縫的成形具有不穩(wěn)定性,當(dāng)功率為2 200 W,焊接速度為55 mm/s,保護(hù)氣體流量為10 L/min時(shí),可以獲得成形良好且無宏觀缺陷的焊接接頭.接頭的平均抗拉強(qiáng)度約為388 MPa,達(dá)到母材抗拉強(qiáng)度的63.98%,斷裂類型為韌脆混合型斷裂.

2A14鋁合金激光-MIG復(fù)合填絲焊特性分析/常云峰, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(7): 40-44.

針對(duì)2A14鋁合金同時(shí)進(jìn)行了激光-MIG復(fù)合焊和激光-MIG復(fù)合填絲焊試驗(yàn),對(duì)比分析了激光功率、離焦量、焊接速度、焊接電流、光絲間距、填絲速度等工藝參數(shù)對(duì)兩種焊接方法焊縫成形的影響規(guī)律.結(jié)果表明,鋁合金激光-MIG復(fù)合填絲焊方法切實(shí)可行,工藝適應(yīng)性良好,與鋁合金激光-MIG復(fù)合焊相比,均能在較寬的工藝參數(shù)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的焊縫成形;相同試驗(yàn)參數(shù)條件下,鋁合金激光-MIG復(fù)合填絲焊的焊縫成形特征與激光-MIG復(fù)合焊基本相同,但其熔敷速度明顯大于激光-MIG復(fù)合焊,焊縫余高明顯增加.

基于線激光掃描的工業(yè)焊縫外觀檢測(cè)系統(tǒng)/范力予, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(7): 99-103.

文中針對(duì)表面帶有魚鱗紋的焊縫提出了工業(yè)焊縫外觀檢測(cè)算法:采用高維最小二乘法來擬合焊縫輪廓線,求取擬合輪廓線的二階導(dǎo)數(shù)來確定焊趾范圍;并基于擬合輪廓與實(shí)際輪廓間的位置偏差提取特征點(diǎn),進(jìn)而得到工業(yè)焊縫的形狀參數(shù).基于上述算法,開發(fā)和調(diào)試工業(yè)焊縫檢測(cè)的軟硬件系統(tǒng).試結(jié)果表明,針對(duì)表面有魚鱗紋的焊縫該算法可以穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速的進(jìn)行檢測(cè).工業(yè)應(yīng)用表明,該系統(tǒng)可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)焊縫輪廓數(shù)據(jù)的快速采集.通過該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣數(shù)據(jù)的處理計(jì)算,最后得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果.

鋁/鈦異種金屬填絲電子束熔釬焊接頭組織與性能/王廷, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 1-4.

采用填絲電子束熔釬焊對(duì)TA2純鈦和1060純鋁進(jìn)行了焊接試驗(yàn),分別對(duì)接頭顯微組織、相組成、抗拉強(qiáng)度和顯微硬度進(jìn)行了分析.結(jié)果表明,采用填絲電子束熔釬焊可以實(shí)現(xiàn)純鈦與純鋁的有效連接,接頭抗拉強(qiáng)度為98.8 MPa,達(dá)到鋁母材的96.7%.接頭呈現(xiàn)典型的熔釬焊特征,由鈦側(cè)釬焊接頭及鋁側(cè)熔焊接頭組成.熔釬焊界面存在Ti-Al金屬間化合物層,其厚度小于2 μm,未對(duì)接頭性能強(qiáng)度產(chǎn)生影響.鋁側(cè)熔化區(qū)內(nèi)存在散布的金屬間化合物起到一定強(qiáng)化作用,顯微硬度最低值位于鋁側(cè)熱影響區(qū)內(nèi),拉伸斷裂于該區(qū)域.

置氫TC4鈦合金激光焊接接頭超塑變形組織均勻性分析/江訓(xùn)焱, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 28-32.

文中采用置氫處理的方式對(duì)鈦合金激光焊接接頭超塑性變形組織均勻性展開研究,研究不同的置氫量對(duì)TC4鈦合金激光焊接頭變形均勻性和組織均勻性的影響,并引進(jìn)變形不均勻性系數(shù)和組織均勻化系數(shù)來進(jìn)行表征.結(jié)果表明,置氫可以調(diào)節(jié)鈦合金激光焊接接頭中相組成,改善焊接接頭超塑性變形均勻性.隨著置氫量的增大,組織均勻化系數(shù)越大,組織均勻化程度越高;在相同置氫量,變形溫度的升高或初始應(yīng)變速率的降低均會(huì)使均勻化程度上升,并在置氫量1.30%、變形溫度920 ℃、應(yīng)變速率1×10-4s-1的條件下接頭組織均勻化系數(shù)達(dá)到了95%.

鎂/銅異種金屬激光填絲熔釬焊接特性分析/孟圣昊, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 41-44, 67.

對(duì)T2純銅板與AZ31B鎂合金板以搭接接頭形式進(jìn)行激光填絲熔釬焊試驗(yàn),研究了等熱輸入下激光功率對(duì)鎂/銅界面附近物相結(jié)構(gòu)、分布和接頭性能的影響.結(jié)果表明,在適當(dāng)?shù)暮附庸に噮?shù)下可獲得成形良好并具一定強(qiáng)度的鎂/銅搭接接頭,抗剪強(qiáng)度最大可達(dá)164.2 MPa,為鎂合金母材的64%.激光功率較低時(shí),鎂/銅界面主要為極薄的Mg-Cu共晶組織.當(dāng)激光功率較高時(shí),從焊縫側(cè)到銅側(cè),界面組織為α-Mg+ (Mg, Al)2Cu共晶組織/Mg2Cu+Cu2Mg金屬間化合物/Mg-Al-Cu三元化合物/Mg2Cu+Cu2Mg金屬間化合物;焊縫側(cè)到銅側(cè),硬度先增大而后突然減小,再緩慢增大,結(jié)合面附近達(dá)到最大硬度165 HV.金屬間化合物是影響焊接接頭性能的主要因素,接頭在此處發(fā)生脆性斷裂.

微束等離子弧焊電弧溫度場(chǎng)的分布特征及參數(shù)影響/王昂洋, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 77-81, 86.

使用數(shù)值模擬的方法,應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)微束等離子弧焊電弧溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了計(jì)算,并且基于光譜檢測(cè)和高速攝影技術(shù)對(duì)微束等離子弧焊電弧溫度場(chǎng)的分布進(jìn)行驗(yàn)證.結(jié)果表明,電弧軸向溫度在近鎢棒處最大,距鎢棒距離增加電弧溫度減小;電弧徑向溫度在電弧中心處最大,隨著徑向距離增加,溫度減小.隨著焊接電流的增大,電弧近鎢棒端面處及其中心的溫度增大.鎢棒端面半徑減小,電弧近鎢棒端面處及其徑向中心溫度增大.歸一化后數(shù)值模擬的電弧端面徑向和軸向溫度分布,分別與光譜檢測(cè)和高速攝影電弧圖像處理的電弧光輻射強(qiáng)度分布保持一致.

Hastelloy X和Haynes 230激光焊接頭的組織性能/劉悅, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 82-86.

Hastelloy X和Haynes 230分別是F級(jí)和G/H級(jí)燃燒室薄壁筒體用的鎳基高溫合金,采用光纖激光器對(duì)2 mm厚度的兩類鎳基合金板材進(jìn)行焊接試驗(yàn),并對(duì)比焊態(tài)及焊后固溶處理的接頭組織性能.結(jié)果表明,焊態(tài)Hastelloy X的焊縫中碳化物呈網(wǎng)絡(luò)狀析出,其硬度高、韌性差,固溶處理后出現(xiàn)柵狀組織及脆性Fe2W相.在焊縫一次枝晶內(nèi)的枝晶生長(zhǎng)方向線性排列,取向各異,熱影響區(qū)晶內(nèi)也存在柵狀組織.Haynes 230晶粒較小,焊縫碳化物沿樹枝晶晶界鏈狀斷續(xù)析出,固溶處理后平直晶界變?yōu)閺澢Ы?蠕變性能得到提高.

真空電子束焊接氣孔缺陷誘發(fā)及平衡機(jī)制分析/羅怡, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 107-110.

針對(duì)真空電子束焊接試驗(yàn)焊縫出現(xiàn)的氣孔缺陷,從受力平衡的角度分析了氣孔的誘發(fā)機(jī)制及熱力學(xué)平衡機(jī)理,提出了熔池中氣孔的最小半徑生存條件.結(jié)果表明,由氣泡動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn),加熱面氣化核心是誘發(fā)氣泡的重要因素.不滿足最小半徑生存條件的氣泡不具備熱力學(xué)平衡條件,因此是無法生存的,最終不能發(fā)展成為氣孔.對(duì)于產(chǎn)生于焊縫中部壁面的氣泡的大小主要取決于氣泡內(nèi)的氣體密度、表面張力以及氣泡中氣相成分的過熱度.其中,過熱度不但是氣泡穩(wěn)定性的推動(dòng)力,也是決定氣泡大小的主要因素.

熱輸入對(duì)6A02鋁合金光纖激光焊縫成形的影響/許飛, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(8): 119-123.

采用大功率密度的光纖激光對(duì)1.0 mm厚的6A02鋁合金進(jìn)行了激光焊接,著重研究了焊接熱輸入對(duì)焊縫宏觀形貌、組織和性能的影響.結(jié)果表明,采用高速焊接且熱輸入控制在822 J/mm范圍內(nèi)可以獲得穩(wěn)定全熔透焊縫.典型的光纖激光焊縫橫截面常呈近X形,此種形貌的焊接溫度場(chǎng)不均勻性較小,有利于減少焊接失穩(wěn)和變形.從熔合線至焊縫中心,顯微組織逐漸從柱狀晶組織向混合組織(柱狀晶+等軸晶)轉(zhuǎn)變.隨焊接熱輸入的降低,焊縫區(qū)的顯微組織相對(duì)細(xì)化,接頭熔合線附近的軟化現(xiàn)象逐漸減弱,焊縫區(qū)顯微硬度和接頭抗拉強(qiáng)度均略有增加.

GTAW熔池三維表面激光點(diǎn)陣反射特征的仿真與優(yōu)化/李春凱, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(9): 42-46.

熔池表面三維測(cè)量對(duì)實(shí)現(xiàn)GTAW熔透控制及深入理解電弧、熔池耦合作用具有重要意義.基于激光視覺提出了一種熔池表面測(cè)量方法.在熔池表面測(cè)量時(shí)激光光路參數(shù)變化對(duì)反射點(diǎn)陣圖像有較大影響.為了研究激光入射角、激光器到熔池距離、成像屏到鎢極距離對(duì)傳感質(zhì)量的影響規(guī)律,建立了熔池表面標(biāo)準(zhǔn)模型、入射線、反射線、成像屏方程,并采用光學(xué)反射定律逆向仿真了反射點(diǎn)陣的變化規(guī)律,并通過工藝試驗(yàn)對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證.結(jié)果表明,θ,D,L的最佳調(diào)節(jié)范圍為28°～32°,45～55 mm,50～60 mm;仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好.

厚板TC4鈦合金電子束焊接頭組織演變規(guī)律/龔玉兵, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(9): 91-96.

針對(duì)厚板TC4鈦合金電子束焊接頭組織不均勻性,研究焊接熱輸入對(duì)20 mm厚TC4鈦合金的電子束焊接頭組織演變規(guī)律的影響.結(jié)果表明,采用中等熱輸入時(shí),鈦合金接頭在熔寬和熔深方向均存在較大的不均勻性,接頭上部的晶粒尺寸均大于中部和下部,焊縫上部和中部生成了晶間α相和粗大的魏氏組織,增加焊縫脆性,降低焊縫塑性.增大焊接熱輸入會(huì)使晶粒和組織粗化,但是可以減小組織的不均勻性;而減小焊接熱輸入,會(huì)使晶粒和組織細(xì)化,但是組織不均勻性增大,且增加了氣孔的數(shù)量.焊縫組織的不均勻性會(huì)導(dǎo)致力學(xué)性能的梯度較大,焊縫組織越粗大,抗拉強(qiáng)度越小.

電子束局部熱處理工藝對(duì)TC4鈦合金焊接接頭組織及硬度的影響/卜文德, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(9): 102-106.

文中對(duì)TC4鈦合金厚板電子束接頭局部熱處理進(jìn)行了研究,分析了電子束局部熱處理掃描束流大小和掃描時(shí)間對(duì)接頭顯微組織及顯微硬度的影響.結(jié)果表明,改變掃描束流和掃描時(shí)間對(duì)掃描區(qū)內(nèi)母材的組織基本沒有影響.不同掃描束流及掃描時(shí)間下接頭顯微組織特征變化較明顯.電子束局部熱處理使TC4接頭組織更加細(xì)密,使焊縫整體的硬度水平降低,不同掃描束流和掃描時(shí)間,均能使焊接接頭硬度趨于平穩(wěn)且在一定值之間波動(dòng).

硬質(zhì)合金與鋼電子束焊接接頭缺陷及斷裂分析/陳國(guó)慶, 等. 焊接學(xué)報(bào), 2017, 38(10): 1-5.

對(duì)WC-Co/40Cr進(jìn)行電子束焊接試驗(yàn),研究了焊縫和界面組織,同時(shí)分析了焊縫中裂紋的產(chǎn)生機(jī)理.結(jié)果表明,焊縫主要由馬氏體和脆性η相組成,在組織和拉應(yīng)力作用下生成兩種典型裂紋缺陷,一類為冷卻過程中尚未凝固的液態(tài)薄膜不能填充間隙產(chǎn)生的結(jié)晶裂紋;一類為較大殘余拉應(yīng)力使得焊縫中硬脆相開裂形成的淬硬脆化裂紋.界面由于元素?cái)U(kuò)散作用產(chǎn)生貧碳環(huán)境,在合適的溫度梯度下會(huì)有η相包絡(luò)生成.測(cè)試接頭的力學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)接頭平均抗剪強(qiáng)度為506 MPa,斷裂貫穿于硬質(zhì)合金熱影響區(qū)、界面、焊縫處,分別呈現(xiàn)沿晶斷裂、準(zhǔn)解理斷裂和解理斷裂的特征.