SLM成形17-4PH不銹鋼微觀組織與動(dòng)態(tài)斷裂性能/陳彥興， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（2）：1-9.

摘要：通過激光選區(qū)熔化（selective laser melting， SLM）技術(shù)制備了17-4PH不銹鋼，采用電子背散射衍射（electron backscattered diffraction， EBSD）和透射電子顯微鏡（transmission electron microscope， TEM）等方法對(duì)沉積態(tài)和固溶態(tài)試樣微觀組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。通過示波沖擊試驗(yàn)確定了裂紋萌生擴(kuò)展的特征階段和動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展阻力曲線J-R曲線），研究了微觀組織與動(dòng)態(tài)斷裂性能之間的關(guān)系。結(jié)果表明，沉積態(tài)試樣主要由<100>擇優(yōu)且沿增材方向拉長的δ鐵素體柱狀晶、取向隨機(jī)的細(xì)小馬氏體，以及少量奧氏體組成，不同截面具有顯著的組織各向異性；大尺寸δ鐵素體柱狀晶與細(xì)小晶粒的結(jié)合面作為薄弱環(huán)節(jié)，使其脆性增加，J-R曲線的撕裂模量較低，以準(zhǔn)解理方式斷裂。固溶熱處理明顯弱化組織各向異性，微觀組織由尺寸細(xì)小、均勻的馬氏體組成，其沖擊吸收能量提升1倍，動(dòng)態(tài)斷裂韌性優(yōu)良，屬于韌性斷裂。大尺寸δ鐵素體柱狀晶與周圍細(xì)小馬氏體晶粒界面結(jié)合較弱是沉積態(tài)17-4PH不銹鋼動(dòng)態(tài)斷裂性能較差的主要原因。

關(guān)鍵詞：激光選區(qū)熔化；不銹鋼；微觀組織；力學(xué)性能

激光增材制造WCp鈦基復(fù)合材料界面連接機(jī)理及力學(xué)性能/吳誠福， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（3）：44-53.

摘要：顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合結(jié)構(gòu)件在航空航天、機(jī)械制造以及電子電工等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)有前景。文中選用激光增材選區(qū)熔化技術(shù)制備碳化鎢（WC）顆粒增強(qiáng)TC4復(fù)合材料（WC/TC4），研究了WC顆粒含量和激光功率對(duì)復(fù)合材料微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，隨著WC顆粒含量的增加，復(fù)合材料宏觀試樣成形能力降低，在WC顆粒含量為（0%～15%）時(shí)，WC顆粒分布較為均勻，未見微氣孔、裂紋的出現(xiàn)，當(dāng)顆粒含量為20%時(shí)，材料內(nèi)部出現(xiàn)氣孔和裂紋，難以成形；在WC/基體的界面處形成了一層TiC和W2C界面層，界面結(jié)合性能良好；隨著復(fù)合材料內(nèi)部顆粒含量和激光功率的增加，材料的斷裂強(qiáng)度和斷后伸長率降低，斷裂機(jī)理主要為WC顆粒的脆性斷裂和沿WC-W2C界面的層狀撕裂。

關(guān)鍵詞：激光選區(qū)熔化；WC/TC4復(fù)合材料；界面；斷裂機(jī)理

基于CuAlFe合金的粉芯絲材增材制造理論及其溫度場分析/王宏宇， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（4）：111-119.

摘要：目前有關(guān)粉芯絲材增材制造的研究較少，其理論尚不成熟。將CuAlFe合金作為研究對(duì)象，系統(tǒng)論述了粉芯絲材電弧增材制造的相關(guān)理論 （沉積成形理論、梯度傳熱理論和晶粒細(xì)化理論），并使用Simufact-Welding平臺(tái)搭建了單道多層數(shù)值模型，通過對(duì)多組別溫度場的分析，獲得了試驗(yàn)條件下的最佳工藝窗口，即輸入電流140 A和掃描速度0.4 m/min，最后開展了優(yōu)化工藝窗口下的粉芯絲材沉積成形試驗(yàn)。結(jié)果表明，在此工藝窗口下可獲得形狀較好的薄壁墻，該研究為開展粉芯絲材電弧增材制造提供必要的理論基礎(chǔ)與試驗(yàn)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：粉芯絲材；增材制造；沉積成形理論；溫度場

固溶處理對(duì)CMT電弧熔絲增材Inconel 625合金組織與性能調(diào)控/顧小燕， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（5）：70-76.

摘要：對(duì)冷金屬過渡（CMT）的電弧熔絲增材方法制備的Inconel 625合金試樣進(jìn)行不同溫度的固溶處理。研究了固溶處理對(duì)所制備的Inconel 625合金的微觀組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律。結(jié)果表明，沉積態(tài)主要為沿沉積方向生長的柱狀枝晶，基體組織主要為γ奧氏體相，在晶粒內(nèi)和晶界上呈塊狀或鏈狀分布著大量第二相Laves相以及微小MC顆粒。固溶溫度低于 1 000 ℃時(shí)，Laves相和碳化物溶解緩慢，此時(shí)固溶處理對(duì)合金組織性能的影響較小；當(dāng)固溶處理溫度增加至1 200 ℃時(shí)，第二相碳化物溶解，晶粒劇烈長大，并出現(xiàn)大量孿晶界，合金的硬度和抗拉強(qiáng)度有一定程度下降，屈服強(qiáng)度顯著下降，斷后伸長率顯著提升。

關(guān)鍵詞：CMT電弧熔絲；增材制造；Inconel 625合金；固溶處理；Laves相

送絲速度對(duì)電弧增材熔池流動(dòng)及焊道成形影響的數(shù)值模擬/周祥曼， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（5）：109-116.

摘要：通過數(shù)值模擬研究了不同送絲速度下電弧增材制造單道熔積成形過程中的傳熱傳質(zhì)及熔池流態(tài)，分析了送絲速度對(duì)焊道形貌的影響。結(jié)果表明，當(dāng)送絲速度較小時(shí)，基板接受的電弧熱較多，熔池的熔深較深且流動(dòng)性較強(qiáng)，成形焊道較寬且高度較低；隨著送絲速度的增大，熔融金屬向上堆積，熔池體積增加，送絲速度達(dá)到一定值時(shí)，電磁力與表面張力達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，熔深與焊道高度接近；當(dāng)送絲速度較大時(shí)，液態(tài)金屬對(duì)流減弱，熔深較淺，在表面張力的作用下，熔池邊緣收縮導(dǎo)致焊道隆起。模擬與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，研究結(jié)果可以為GTAW電弧增材技術(shù)的工藝參數(shù)調(diào)控提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電弧增材制造；數(shù)值模擬；熔池流動(dòng)；傳熱傳質(zhì)；焊道形貌

等離子弧增材低碳貝氏體鋼組織與性能分析/周凡， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（5）：117-121.

摘要：采用等離子弧增材工藝制備了成形良好的貝氏體鋼構(gòu)件，研究了其力學(xué)性能和微觀組織。結(jié)果表明，增材構(gòu)件的微觀組織主要由板條狀貝氏體、粒狀貝氏體和少量奧氏體組成。增材構(gòu)件組織和力學(xué)性能存在局部差異：頂部組織晶粒比較粗大，主要由板條狀貝氏體和奧氏體組成，顯微硬度平均值約為365 HV；底部區(qū)域組織晶粒比較細(xì)小，多為粒狀貝氏體，顯微硬度平均值約為384 HV；構(gòu)件整體平均沖擊韌性為145 J/cm2，平均拉伸強(qiáng)度和斷后伸長率分別可以達(dá)到955 MPa和11.7%，其中x方向的拉伸強(qiáng)度為945 MPa，略小于y方向的抗拉強(qiáng)度（963 MPa）和z方向的抗拉強(qiáng)度（958 MPa），說明構(gòu)件抗拉強(qiáng)度不存在明顯的各向異性，斷口為韌性斷裂。

關(guān)鍵詞：低碳貝氏體鋼；等離子弧增材；板條狀貝氏體；組織性能

基于位錯(cuò)模型的增材制造構(gòu)件疲勞裂紋萌生行為/趙洋洋， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（7）：1-8.

摘要：選區(qū)激光熔化的制造過程不可避免地會(huì)在構(gòu)件內(nèi)部和表面產(chǎn)生缺陷，如何從“合于使用”的角度評(píng)價(jià)缺陷微觀尺度擴(kuò)展行為對(duì)結(jié)構(gòu)壽命周期服役完整性的影響是目前亟需解決的主要問題之一。為了定量揭示疲勞裂紋萌生行為，借助TanakaMura位錯(cuò)模型描述選區(qū)激光熔化成形GH3536合金的疲勞裂紋萌生及短裂紋擴(kuò)展情況，分析由于缺陷位置、缺陷尺寸和缺陷類型等導(dǎo)致疲勞裂紋的表面和內(nèi)部萌生的競爭情況。結(jié)果表明，隨著缺陷距表面距離的減小或等效缺陷尺寸的增加，疲勞失效模式由表面變?yōu)閮?nèi)部失效；選區(qū)激光熔化成形GH3536存在對(duì)應(yīng)條件下的損傷容限，當(dāng)缺陷尺寸較小時(shí)，構(gòu)件的裂紋萌生模式不發(fā)生變化，但隨著缺陷數(shù)量增多，疲勞短裂紋的擴(kuò)展路徑發(fā)生多次偏轉(zhuǎn)且萌生壽命明顯降低。

關(guān)鍵詞：選區(qū)激光熔化；GH3536合金；位錯(cuò)模型；有限元模擬；疲勞裂紋萌生

BC-MIG絲材電弧增材制造NAB/鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)的微觀組織與力學(xué)性能/苗玉剛， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（7）：56-62.

摘要：使用旁路分流熔化極惰性氣體保護(hù)焊（bypass current metal inert gas welding，BC-MIG焊）在水冷條件下增材制造鎳鋁青銅（nickel aluminum bronze，NAB）和25號(hào)鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)，以評(píng)估異種金屬增材制造的可行性。通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡、萬能試驗(yàn)機(jī)和硬度測試儀研究了熱處理前后復(fù)合結(jié)構(gòu)的微觀組織和力學(xué)性能的影響。通過X射線衍射儀研究了界面附近殘余應(yīng)力，結(jié)果表明，在BC-MIG焊的低熱輸入和水冷的高冷卻速率下，結(jié)構(gòu)件表面成形良好且自由變形較小，接頭未發(fā)現(xiàn)缺陷和裂紋。熱處理促進(jìn)了Cu， Fe元素的相互擴(kuò)散，擴(kuò)散層由4 μm提高到了17 μm，但界面沒有形成FeAl金屬間化合物層。在水冷條件下，鋼的殘余應(yīng)力分布在&#8722;350～&#8722;250 MPa之間，而NAB的殘余應(yīng)力差異較大，在&#8722;550～90 MPa之間。拉伸試驗(yàn)結(jié)果表明，熱處理后，由于殘余應(yīng)力降低，結(jié)構(gòu)的抗拉強(qiáng)度略微降低，但斷后伸長率明顯提高。

關(guān)鍵詞：旁路分流；鎳鋁青銅；鋼；絲材電弧增材制造；熱處理

粉芯絲材激光增材制造FexMn6Si9Cr5Ni合金記憶性能/朱長順， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（7）：102-108.

摘要：為提升鐵基記憶合金性能，控制增材制造過程中的元素?zé)龘p率，使用粉芯絲材激光定向能量沉積技術(shù)制備了不同錳含量FexMn6Si9Cr5Ni（x=14， 17， 20）合金。研究了在不同預(yù)變形量下合金的形狀回復(fù)率和顯微組織，進(jìn)而探究了該合金記憶性能顯著提高的機(jī)理。結(jié)果表明，粉芯絲材激光增材制造FexMn6Si9Cr5Ni合金，在增材制造過程中的元素?zé)龘p率僅為25.6%，在沉積態(tài)合金中產(chǎn)生了可提高合金記憶性能的降溫馬氏體。其中，錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的合金，在預(yù)變形量為4%和6%時(shí)的形狀回復(fù)率分別達(dá)到75%（可回復(fù)變形量為3%）和63%（可回復(fù)變形量為3.78%）。

關(guān)鍵詞：鐵基記憶合金；激光增材制造；粉芯絲材；降溫ε馬氏體；記憶性能

激光金屬沉積成形304不銹鋼的疲勞斷裂機(jī)理分析/黃偉波， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（9）：67-73.

摘要：激光金屬沉積是一種應(yīng)用廣泛的激光增材制造技術(shù)，文中對(duì)激光金屬沉積成形304奧氏體不銹鋼進(jìn)行疲勞試驗(yàn)，并對(duì)其疲勞斷裂機(jī)理進(jìn)行了分析。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果繪制激光金屬沉積成形304奧氏體不銹鋼的應(yīng)力-壽命（S-N）曲線，結(jié)果表明，應(yīng)力幅的大小對(duì)疲勞斷口形貌有著至關(guān)重要的影響。應(yīng)力幅越大，疲勞斷口越粗糙，在較高的應(yīng)力幅作用下，斷裂試樣表面存在隨機(jī)分布的孔洞和裂紋，材料缺陷如氧化物夾雜和孔洞是導(dǎo)致疲勞裂紋萌生的主要原因，而在較大的應(yīng)力幅（如275 MPa）作用下，較大的局部塑性變形也是導(dǎo)致疲勞裂紋萌生原因之一，隨著應(yīng)力幅的增大，疲勞條帶更加清晰，在較高的應(yīng)力幅作用下，多個(gè)滑移系的相交導(dǎo)致疲勞條帶不在同一平面內(nèi)擴(kuò)展，并且裂紋擴(kuò)展區(qū)內(nèi)出現(xiàn)輪胎壓痕。隨著應(yīng)力幅的增大，由于疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)內(nèi)塑性變形量的增大導(dǎo)致疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)中二次裂紋數(shù)量增加。

關(guān)鍵詞：激光金屬沉積；應(yīng)力—壽命曲線；疲勞斷裂機(jī)理

冷噴涂固態(tài)增材制造沉積體形貌控制數(shù)值模擬的研究進(jìn)展與展望/李文亞， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：1-11.

摘要：冷噴涂固態(tài)增材制造技術(shù)因其沉積效率高、噴涂速度快、熱影響小等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為各國研究熱點(diǎn)。但由于沉積原理與目前發(fā)展較為成熟的傳統(tǒng)激光增材制造技術(shù)具有顯著不同，沉積體的形貌控制成為了限制其應(yīng)用的難點(diǎn)?；诂F(xiàn)有的冷噴涂條件對(duì)沉積體形貌影響的研究結(jié)果，結(jié)果表明，數(shù)值模擬成為了形貌預(yù)測與控制的主要方法。因此，綜述了冷噴涂沉積體形貌預(yù)測的不同數(shù)值模擬方法，總結(jié)了各個(gè)方法的特點(diǎn)，最后對(duì)冷噴涂沉積體形貌模擬的現(xiàn)存難題及未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：固態(tài)增材制造；冷噴涂；形貌控制；數(shù)值模擬

鋪粉厚度對(duì)選區(qū)激光熔化GH3625組織與力學(xué)性能的影響/朱杰， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：12-17.

摘要：在不同鋪粉厚度下使用相同的激光工藝參數(shù)制備GH3625合金，并對(duì)選區(qū)激光熔化GH3625的組織與力學(xué)性能的進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，在較大的工藝窗口內(nèi)，鋪粉厚度由0.02 mm增加至0.03 mm不會(huì)影響打印質(zhì)量，并且在優(yōu)化的工藝參數(shù)窗口下均能制備得到致密度99.9%以上的塊體。鋪粉厚度的增加會(huì)導(dǎo)致熔池形態(tài)發(fā)生改變，也會(huì)明顯改變晶粒形態(tài)。當(dāng)鋪粉厚度為0.02 mm 時(shí)，晶粒多為細(xì)長形，平均晶粒尺寸約為18.128 μm，晶粒有明顯的擇優(yōu)取向。此時(shí)，相鄰的熔池形態(tài)差別較大，呈現(xiàn)一道次較深較寬，另一道次較淺較窄的現(xiàn)象。而鋪粉厚度增加至0.03 mm 后溫度梯度差異減少，相鄰熔池形態(tài)差別較小，組織中細(xì)長形晶粒減少，平均晶粒尺寸降低至11.921 μm，晶粒的擇優(yōu)取向也相應(yīng)減弱。由于晶粒形態(tài)的改變，在垂直方向上，鋪粉厚度為0.03 mm的樣品的屈服強(qiáng)度相比于鋪粉厚度為0.02 mm的屈服強(qiáng)度提高了5%，有效抑制了打印態(tài)樣品的各向異性程度。

關(guān)鍵詞：選區(qū)激光熔化；鋪粉厚度；微觀組織；拉伸性能

熱處理對(duì)電弧熔絲增材制造核電用鐵素體/馬氏體鋼微觀組織與力學(xué)性能的影響/周亞舉， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：18-26.

摘要：采用電弧熔絲增材制造（wire and arc additive manufacturing， WAAM）技術(shù)制備了低活化鐵素體/馬氏體鋼（reduced activation ferrite/martensite steel，RAFM鋼），通過光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡等觀察微觀組織變化，通過拉伸試驗(yàn)進(jìn)行力學(xué)性能測試，研究了熱處理工藝對(duì)其微觀組織和力學(xué)性能的影響.結(jié)果表明，打印態(tài)的RAFM鋼微觀組織為鐵素體+回火馬氏體的雙相組織，平均晶粒尺寸約為1.51 μm。經(jīng)過熱處理，RAFM鋼的晶粒尺寸沒有明顯增長（1.84 μm），并在微觀組織中保留了高密度位錯(cuò)。此外，熱處理后高數(shù)密度TiO2二次相納米顆粒在基體中析出，并彌散分布在基體中，其尺寸在5～10 nm。熱處理后的RAFM鋼抗拉強(qiáng)度顯著提高，斷后伸長率略微下降，其室溫抗拉強(qiáng)度為1 080 MPa，在650 ℃下測試的抗拉強(qiáng)度仍可達(dá)285 MPa。

關(guān)鍵詞：電弧熔絲增材制造；低活化鐵素體/馬氏體鋼；熱處理；顯微組織

激光增材制造Ti6Al4V/NiTi仿生功能梯度材料的界面特征及性能/李星燃， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：27-33.

摘要：采用激光增材制造技術(shù)制備了組織致密且無缺陷的Ti6Al4V/NiTi仿生功能梯度材料 （bionic function graded materials， BFGM），并對(duì)其界面微觀結(jié)構(gòu)、析出相特征和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，Ti6Al4V/NiTi BFGM呈現(xiàn)由多種晶粒形貌和不規(guī)則異常共晶組織組成的非均勻組織，主要為富鈦和富鎳的固溶體以及（Ti， Ni）化合物。隨著 NiTi合金含量增加，不同沉積層中析出相的數(shù)量和形態(tài)發(fā)生了顯著變化。BFGM的顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生了一系列轉(zhuǎn)變：α+β雙相組織→柱狀晶+不規(guī)則共晶結(jié)構(gòu)→柱狀晶→等軸晶→等軸晶+柱狀晶。凝固過程中的相聚集、分離和偏析現(xiàn)象嚴(yán)重影響B(tài)FGM的力學(xué)性能，BFGM最大顯微硬度為730.9 HV，歸因于脆性Ti2Ni相的存在。BFGM的抗拉強(qiáng)度為202 MPa，斷后伸長率為6.5%，顯著高于直接連接的Ti6Al4V/NiTi異種材料。拉伸斷口具有脆性斷裂特征，多個(gè)次級(jí)裂紋沿晶擴(kuò)展。

關(guān)鍵詞：激光增材制造；功能梯度材料；異質(zhì)金屬材料；界面組織；力學(xué)性能

基于自適應(yīng)輪廓骨架分區(qū)的電弧增材制造成形路徑優(yōu)化方法/趙淘， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：34-40.

摘要：傳統(tǒng)輪廓偏置路徑規(guī)劃方法具有較高幾何還原度，適合電弧增材制造中等尺寸的復(fù)雜零件，但輪廓連續(xù)偏置過程中的退化現(xiàn)象易形成欠填充區(qū)域，進(jìn)而導(dǎo)致缺陷，形成待優(yōu)化區(qū)。針對(duì)上述問題，提出了基于布爾運(yùn)算的待優(yōu)化區(qū)域精確識(shí)別方法。將原始多邊形與經(jīng)過正反兩次等距偏置的回溯多邊形進(jìn)行布爾差運(yùn)算，可獲得需要優(yōu)化的缺陷區(qū)域，將待優(yōu)化區(qū)域過濾與合并，重新構(gòu)建為骨架填充區(qū)。結(jié)合最小矩形框確定每個(gè)骨架填充區(qū)的最優(yōu)填充方向并生成往復(fù)直線路徑，最后將輪廓偏置路徑重新分類分區(qū)連接為連續(xù)成形路徑，并按照骨架填充區(qū)成形路徑優(yōu)先打印原則輸出為機(jī)器代碼。后續(xù)成形試驗(yàn)采用機(jī)器人電弧增材制造系統(tǒng)打印了螺旋槳零件，結(jié)果表明，零件成形尺寸達(dá)到預(yù)期，且表面不存在傳統(tǒng)輪廓偏置法中的成形缺陷，證明文中方法具有較高的可行性與適用性。

關(guān)鍵詞：電弧增材制造；輪廓偏置；布爾運(yùn)算；缺陷識(shí)別；混合路徑規(guī)劃

“電弧+攪拌摩擦”復(fù)合增材制造鋁/鋼的組織和耐腐蝕性分析/苗玉剛， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：41-48.

摘要：為了實(shí)現(xiàn)鋁/鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)的靈活制造，提出了“電弧+攪拌摩擦”復(fù)合增材制造的新方法，即先利用旁路分流熔化極惰性氣體保護(hù)焊在鍍鋅的Q235鋼表面沉積一層薄的鋁合金過渡層，再攪拌摩擦增材制造過渡層和6061鋁合金。在電弧沉積過渡層過程中，鍍鋅層和旁路電弧促進(jìn)了液滴在鋼表面的潤濕性和鋪展性，獲得了平整的表面成形，隨后的攪拌摩擦增材制造過程消除了過渡層的氣孔和裂紋缺陷，獲得了表面成形良好且無缺陷的鋁/鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)。研究了不同焊絲成分（AlSi，AlMg）對(duì)鋁/鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)的組織和耐腐蝕性能影響，結(jié)果表明，焊絲成分不會(huì)影響焊縫成形，但會(huì)影響界面金屬間化合物層厚度，AlSi焊絲的Si元素偏聚在鋁/鋼界面層附近，可以有效阻止Fe，Al元素的相互擴(kuò)散， 減少金屬間化合物的產(chǎn)生.同時(shí)填充AlSi焊絲的鋁/鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性好于填充AlMg焊絲，這是因?yàn)槭艿浇缑鎸咏饘匍g化合物的影響，金屬間化合物會(huì)和基體發(fā)生電偶腐蝕，優(yōu)先腐蝕鋁基體，降低鋁/鋼復(fù)合結(jié)構(gòu)耐腐蝕性能。

關(guān)鍵詞：鋁/鋼異種金屬；旁路分流；攪拌摩擦增材制造；金屬間化合物；耐腐蝕性能

寬高比對(duì)激光熔覆道間熔合不良的影響機(jī)制及改善策略/楊高林， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：49-56.

摘要：熔合不良是激光熔覆的常見工藝缺陷，為了探索道間搭接時(shí)熔合不良的產(chǎn)生機(jī)制，設(shè)計(jì)了單道單層熔覆試驗(yàn)、多道單層熔覆試驗(yàn)、多道重熔試驗(yàn)以及單層尾道重熔試驗(yàn)，并進(jìn)行了單道熔覆時(shí)溫度場的模擬仿真。結(jié)果表明，熔合不良缺陷的產(chǎn)生機(jī)制是已沉積區(qū)域邊緣靠上部分形狀凸起，激光輻照其表面時(shí)散熱較慢，較快熔化。邊緣根部激光能量輸入較低同時(shí)形狀內(nèi)凹，散熱較快，較慢熔化，靠上凸起部分熔融液體翻出并越過根部和基材的熔化部分聯(lián)通，導(dǎo)致熔覆層根部與激光隔絕形成了空隙，產(chǎn)生了熔合不良缺陷；為了減少這種熔合不良缺陷的產(chǎn)生，根據(jù)熔合不良的產(chǎn)生機(jī)制設(shè)計(jì)了傾斜熔覆頭單層多道搭接試驗(yàn)，結(jié)果表明，傾斜熔覆頭進(jìn)行熔覆可以有效減少熔合不良缺陷的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞：熔合不良；寬高比；激光熔覆；增材制造

等離子弧+交流輔助電弧增材制造鈦合金微觀組織與性能/沈磊， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：57-63.

摘要：以等離子弧為熱源，采用交流輔助的方法進(jìn)行鈦合金逐層熔絲增材制造，研究外加交流電流對(duì)增材件的微觀組織和性能的影響，通過高速攝像觀察外加交流電流對(duì)熔滴尺寸及熔滴過渡的影響，測量堆垛形貌的粗糙度，觀測堆垛層的組織和顯微硬度，分析輔助交流電流對(duì)堆垛層的壓縮性能影響。結(jié)果表明，外加交流電流會(huì)形成比較明顯的交流電弧，并促使等離子弧擺動(dòng)，對(duì)熔池起到振蕩作用。改善增材件的表面平整度以及增材件的晶粒尺寸，且晶粒尺寸隨外加輔助交流的增大而變小，從未加交流到外加交流電流為30 A，晶粒尺寸減少了43.4%。同時(shí)，外加交流電流可以明顯提高增材件的硬度以及塑性，當(dāng)外加交流電流為30 A時(shí)，硬度為454.15 HV，壓縮應(yīng)變?yōu)?.280%，未加交流電流時(shí)硬度為406.45 HV，壓縮應(yīng)變?yōu)?.110%，壓縮應(yīng)變比未加交流電流時(shí)提高了2.5倍。

關(guān)鍵詞：交流輔助；電弧增材制造；微觀組織；力學(xué)性能

異質(zhì)雙絲間接電弧增材制造AlMgCu合金組織與力學(xué)性能/吳濤， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：64-70.

摘要：提出了一種新型異質(zhì)雙絲間接電弧增材制造（TWIAAM）方法，同步送進(jìn)ER2319和ER5356兩種焊絲，制備了Al3.5Mg1.7Cu合金試樣，并對(duì)沉積的Al3.5Mg1.7Cu鋁合金試樣的組織和力學(xué)性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，Al3.5Mg1.7Cu合金試樣第二相主要由Al，Mg和Cu元素組成，為αAl相和S相（Al2CuMg），晶粒形態(tài)在層間區(qū)域呈現(xiàn)粗大的柱狀晶，層中心區(qū)域?yàn)榈容S晶和細(xì)小的胞狀晶組成；試樣平均硬度為73.7 HV，存在周期性低硬度區(qū)。試樣平行增材方向（BD方向）、垂直于增材方向的平均抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率分別為225，235 MPa和9.0%，13.0%，力學(xué)性能表現(xiàn)為各向異性，觀察斷口形貌呈現(xiàn)典型的韌性斷裂特征。

關(guān)鍵詞：雙絲間接電?。辉霾闹圃?；AlMgCu合金；微觀組織；力學(xué)性能

送粉/送絲激光增材修復(fù)Inconel 718高溫合金V形槽/姚喆赫， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：71-78.

摘要：激光熔覆技術(shù)已廣泛應(yīng)用于關(guān)鍵部件的增材修復(fù)，其熔覆材料的輸送主要采用送粉式或送絲式。為研究送粉式與送絲式激光修復(fù)對(duì)Inconel 718高溫合金修復(fù)質(zhì)量的影響，結(jié)合數(shù)值模擬與試驗(yàn)研究對(duì)比分析了送粉與送絲方式對(duì)激光修復(fù)過程中V形槽溫度場、熔池輪廓、修復(fù)區(qū)宏觀形貌與微觀組織的影響。結(jié)果表明，送粉與送絲激光修復(fù)V形槽熔池的激光能量吸收與傳遞關(guān)系不同；相比于送絲式，送粉式激光修復(fù)過程中的V形槽底部能量集中，導(dǎo)致修復(fù)區(qū)熔深增大45.5%；送粉式修復(fù)過程中粉末以固態(tài)及半固態(tài)形式?jīng)_擊進(jìn)入熔池，修復(fù)區(qū)表面粗糙度顯著增加，同時(shí)送粉式修復(fù)區(qū)晶粒尺寸隨修復(fù)深度減小逐漸增大，修復(fù)區(qū)中部區(qū)域晶粒取向差異明顯。

關(guān)鍵詞：送粉式；送絲式；激光增材修復(fù)；V形槽；溫度場

超聲沖擊對(duì)電弧增材制造鋁合金應(yīng)力影響的有限元分析/梁暉， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：79-85.

摘要：采用有限元分析方法對(duì)附加超聲沖擊下電弧增材制造2219鋁合金的過程進(jìn)行數(shù)值模擬，并研究了其應(yīng)力場變化以及工件變形情況的變化。結(jié)果表明，附加超聲沖擊能使多層多道沉積過程中沉積件邊緣處以及基板中靠近沉積件的區(qū)域的應(yīng)力集中程度下降。多層多道沉積過程中附加超聲沖擊能有效降低沉積件內(nèi)部的應(yīng)力。在附加超聲沖擊后道間交界處的應(yīng)力范圍由156.1～211.6 MPa下降至138.8～181.9 MPa，表面平均殘余應(yīng)力下降22.3%。附加超聲沖擊下，多層多道電弧增材構(gòu)件最大變形量由0.61 mm下降至0.53 mm，平均變形量由0.33 mm下降至0.27 mm。試驗(yàn)實(shí)際測量所得的與有限元計(jì)算的多層多道沉積件上表面的應(yīng)力分布規(guī)律相近，證明模擬結(jié)果的可靠。

關(guān)鍵詞：超聲沖擊；2219鋁合金；電弧增材制造；有限元分析

快速電弧模式增材制造316L不銹鋼組織與性能/王強(qiáng)， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：86-93.

摘要：采用電流恒定的快速電弧模式對(duì)316L不銹鋼進(jìn)行電弧增材制造.探索了構(gòu)件的工藝成形性，并采用金相顯微鏡與場發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)比研究了成形件不同區(qū)域微觀組織與力學(xué)性能.結(jié)果表明，在單層熔覆層內(nèi)，一次枝晶隨著沉積方向從針狀樹枝晶，薄帶狀樹枝晶向柱狀樹枝晶轉(zhuǎn)變.同時(shí)，二次枝晶尺寸也隨著沉積層堆積高度逐漸增大.在試樣底部，中部與頂部的二次枝晶臂尺寸分別為11.54 μm，12.50 μm，15.52 μm，其尺寸隨著熱累積的增加而不斷增大.此外，試樣沿沉積方向與掃描方向的抗拉強(qiáng)度為517 MPa和527 MPa，均超過了鍛材強(qiáng)度.試樣斷后伸長率為22.5%和15.0%。兩種方向的拉伸試樣斷裂模式均為韌性斷裂，但沿掃描方向制造的試樣塑韌性優(yōu)于沉積方向試樣。

關(guān)鍵詞：快速電弧模式；316L不銹鋼；枝晶形態(tài)；力學(xué)性能

熱輸入對(duì)電弧增材制造超級(jí)雙相不銹鋼組織與性能的影響/李科， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：94-101.

摘要：為了研究熱輸入對(duì)電弧增材制造超級(jí)雙相不銹鋼組織和性能的影響，使用直徑為1.2 mm的ER2594超級(jí)雙相不銹鋼焊絲，在Q345低碳合金鋼的基板上使用不同的熱輸入進(jìn)行MIG電弧增材制造單墻體試驗(yàn)，并對(duì)其微觀組織和力學(xué)性能進(jìn)行分析，結(jié)果表明，當(dāng)熱輸入由435.6 J/mm增加至517.3 J/mm時(shí)，由于熱輸入量增加和冷卻速率較慢造成奧氏體含量升高，其含量由31%增加至43%。當(dāng)熱輸入增加至599.0 J/mm時(shí)，由于N元素?zé)龘p使奧氏體含量降低的程度大于提高熱輸入使其增加的程度，奧氏體含量由43%減少至41%。隨著熱輸入的增大（435.6 J/mm增加至599.0 J/mm）顯微硬度先降低后升高，其原因在于顯微硬度與鐵素體含量呈正相關(guān)。熱輸入取中間值（517.3 J/mm）時(shí)的試樣由于奧氏體含量較多使得其拉伸性能略優(yōu)。

關(guān)鍵詞：超級(jí)雙相不銹鋼；熱輸入；電弧增材制造；N元素；奧氏體含量

增材制造和鍛造TC11鈦合金激光焊接頭組織與力學(xué)性能/王猛， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：102-110.

摘要：采用增材制造方法制備航空航天大尺寸構(gòu)件經(jīng)常會(huì)受到加工效率、設(shè)備最大加工尺寸的限制，開發(fā)增材制造和焊接相結(jié)合的復(fù)合制造技術(shù)有望解決這一問題。因此，開展了增材制造和鍛造TC11鈦合金激光焊試驗(yàn)，研究了增材制造TC11（TC11-AM）/鍛造TC11（TC11-R），TC11-AM/TC11-AM和TC11-R/TC11-R 3種接頭的焊接性，開展了焊接接頭微觀組織、硬度和拉伸試驗(yàn)，并觀察了拉伸試樣的斷口形貌。結(jié)果表明，3種接頭的焊縫區(qū)均未發(fā)現(xiàn)明顯的氣孔缺陷。由于熔池溫度梯度大、冷卻速度快，焊縫組織均為內(nèi)部布滿α′馬氏體相的粗大柱狀晶粒。3種接頭抗拉強(qiáng)度分別約為1 575，1 687 MPa和1 593 MPa。TC11-R/TC11-R接頭和TC11-AM/TC11-AM接頭橫截面顯微硬度呈高斯分布，硬度值分別為445 HV ± 31 HV和424 HV ± 6 HV.由于接頭不同區(qū)域的組織差異明顯，TC11-AM/TC11-R接頭顯微硬度呈臺(tái)階狀分布，硬度值為432 HV ± 21 HV。3種接頭的拉伸Es8jQLboJRq4ThxTFpWRAikBO+Qql/17nnzk2tYmlyE=試樣均為韌性斷裂，發(fā)現(xiàn)斷裂面均有大量韌窩，通過對(duì)比接頭的抗拉強(qiáng)度可知，TC11-AM/TC11-R接頭和TC11-AM/TC11-AM接頭具有良好的焊接性。

關(guān)鍵詞：增材制造TC11合金；鍛造TC11合金；激光焊；微觀組織；力學(xué)性能

增材制造AlSi10Mg超聲橫波和縱波孔隙率檢測對(duì)比分析/張晨昊， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：111-119.

摘要：隨著增材制造在各個(gè)領(lǐng)域更為廣泛和深入應(yīng)用，越來越多的增材制造產(chǎn)品需要快速、無損的質(zhì)量檢測.孔隙率作為決定增材制造產(chǎn)品力學(xué)性能的重要指標(biāo)，其檢測更是重中之重。通過調(diào)整激光功率、掃描速度改變體積能量密度，得到不同孔隙率的AlSi10Mg試樣.分別采用超聲橫波、縱波對(duì)各試樣進(jìn)行檢測，得到對(duì)應(yīng)聲速與衰減系數(shù).結(jié)果表明，橫、縱波聲速均與孔隙率成反比關(guān)系，衰減系數(shù)與孔隙率均成正比關(guān)系.使用聲速對(duì)孔隙率進(jìn)行表征時(shí)，縱波聲速絕對(duì)值變化更大，所以精度更佳.又由于縱波聲速相較橫波聲速所對(duì)應(yīng)的剪切模量變化更大，所以線性程度比橫波提高22%；而使用衰減系數(shù)對(duì)孔隙率表征時(shí)，由于同頻率橫波波長更短，對(duì)極化方向更敏感，所以橫波精度優(yōu)于縱波，線性程度相較縱波提高13%。

關(guān)鍵詞：超聲橫波；超聲縱波；增材制造；孔隙率

應(yīng)用于電弧增材制造技術(shù)的變層厚分層切片算法/劉帥旗， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：120-126.

摘要：在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，應(yīng)用電弧增材制造技術(shù)對(duì)失效模具進(jìn)行修復(fù)時(shí)，會(huì)在邊緣部位出現(xiàn)缺肉、凹陷、過堆積等成形不良的問題，從而導(dǎo)致熔覆層各處厚度不一、起伏較大，對(duì)實(shí)際的增材制造結(jié)果造成精度上的較大誤差。為了減少上述缺陷，提出了一種變層厚分層切片算法，主要包括模型前處理、焊接參數(shù)的確定、對(duì)模型實(shí)際切片厚度的修正，并完成最終的增材制造過程。變層厚分層切片算法通過調(diào)節(jié)熔覆過程中的搭接率從而實(shí)現(xiàn)對(duì)成形件層厚變化的精準(zhǔn)把握，提高成形精度的同時(shí)，還可以減少缺肉、凹陷、過堆積等缺陷。通過選取不同的模型對(duì)其進(jìn)行變層厚分層切片以及對(duì)應(yīng)的路徑規(guī)劃，驗(yàn)證了算法的適用性。最后，采用變層厚分層切片算法對(duì)棱臺(tái)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行處理，并進(jìn)行熔覆試驗(yàn)。結(jié)果表明，理論計(jì)算得到的填充路徑可以對(duì)當(dāng)前分層面實(shí)現(xiàn)完全填充，實(shí)際的熔覆高度和平面尺寸與理論計(jì)算值相差較小，在熱積累較小的時(shí)候，成形精度可以達(dá)到工業(yè)要求。

關(guān)鍵詞：電弧增材制造；變層厚分層切片；成形缺陷；模具修復(fù)

附加水冷對(duì)電弧增材制造4047鋁合金構(gòu)件組織與力學(xué)性能的影響/吳凱， 等.焊接學(xué)報(bào)，2023，44（10）：127-132.

摘要：為解決電弧連續(xù)增材時(shí)，由于熱積累效應(yīng)導(dǎo)致堆敷層的塌陷問題，在基板底部加裝水冷鋁板，制備了水冷斷續(xù)、水冷連續(xù)兩種不同工藝的4047鋁合金直壁構(gòu)件，并制備無水冷條件下的增材構(gòu)件作為對(duì)照。通過對(duì)比3種工藝條件下的構(gòu)件基板熱循環(huán)曲線、晶粒形貌、抗拉強(qiáng)度、硬度和斷后伸長率，研究水冷條件對(duì)增材構(gòu)件宏觀形貌、微觀組織和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，水冷斷續(xù)條件能夠有效降低熱量積累，增材構(gòu)件側(cè)壁更加平整。水冷連續(xù)條件下增材直壁構(gòu)件成形最好，兩端無塌陷產(chǎn)生，且成形效率最高。3種增材構(gòu)件底部晶粒都以等軸晶為主，其余部位都以柱狀晶和樹枝晶為主。水冷連續(xù)條件下構(gòu)件的晶粒尺寸最大，水冷斷續(xù)條件下晶粒尺寸最小。各增材工藝制備的構(gòu)件力學(xué)性能與ZL102鑄造鋁合金相當(dāng)，其中水冷斷續(xù)工藝制備的增材構(gòu)件力學(xué)性最好。

關(guān)鍵詞：電弧增材制造；鋁合金；水冷條件；微觀組織；力學(xué)性能