焊接學報最新期刊目錄

選擇性波峰焊的數值仿真方法與工藝參數優化————作者：金梓謙;許慶;蘇煜;

摘要：選擇性波峰焊憑借其點對點的焊接方式以及靈活的工藝參數配置，可針對不同工況需求實現高質量、高效率的焊接任務。然而，就如何針對具體工況優化其工藝參數這一技術難點而言，國內外尚未形成一套成熟的解決方案。本文提出了一種選擇性波峰焊工藝過程的系統化動態數值仿真方法，旨在分析其焊接機理，并提供經濟、高效的工藝參數優化方法，為工程實踐提供理論指導. 該方法基于疊加網格技術劃分動態域網格，采用連續表面張力模型與有...

圓管環向外表面裂紋應力強度因子的二維權函數————作者：袁奎霖;董坤;李琳月;

摘要：環向外表面裂紋是海底管道與立管中常見的缺陷形式之一.為了準確高效地計算應力強度因子（stress intensity factors,SIFs），提出了一種適用于任意復雜應力場中圓管環向外表面裂紋的二維權函數.通過三維有限元方法計算得到均布應力載荷下圓管厚徑比T/R_i為0.02～0.2,裂紋形狀比a/c為0.2～1.0,裂紋深度比a/T為0.1～0.8的圓管環向外表面裂紋的S...

大尺寸超聲焊頭性能優化及固定方式————作者：王勇;紀琦峰;任弘毅;朱國棟;

摘要：對大尺寸超聲波焊頭性能優化及固定方式展開試驗分析.對焊頭長槽尺寸進行參數化處理,生成了360組隨機樣本數據和對應的動態性能參數.通過構建18-12-8結構的BP（Back Propagation）神經網絡模型,建立長槽尺寸與動態性能的映射關系,模型預測誤差控制在10%以內,縱向最大振幅誤差ε₁≤2.58%,最大應力誤差ε₄≤7.02%.隨后結合多目標粒子...

選區激光熔化Ti-6Al-4V合金微觀組織與腐蝕行為————作者：王懷慎;陳磊;張紅霞;柴斐;閆曉英;董鵬;

摘要：為了揭示選區激光熔化（selective laser melting,SLM）在鈦合金水下裝備觸水部件上的應用可行性,文中對SLM制備的Ti64合金在模擬海水環境下的耐腐蝕性能進行了研究.結果表明,SLM制備Ti64合金主要以針狀α'馬氏體組織為主,β相的含量約為0.3%.對比電化學測試發現,在質量分數為3.5%的NaCl溶液中,SLM制備Ti64合金的開路電位E_ocp為-1...

基于YOLOv5的管道環焊縫缺陷TOFD圖譜識別————作者：徐成;董仕豪;歐正宇;韓贊東;

摘要：為提高管道環焊縫超聲衍射時差法(time of flight diffraction, TOFD)掃描圖譜在背景信號干擾、樣本量不均衡等情況下的缺陷識別效果，提出了一種改進的YOLOv5s網絡模型.針對管道環焊縫TOFD圖譜中缺陷形態不規則的特點，通過引入可變形卷積，使得網絡自適應缺陷自身的形狀特點，提高TOFD圖譜中不規則缺陷的特征提取能力；針對TOFD掃描圖譜中直通波和底面波等干擾波形對缺陷識...

扁線電機紫銅端子激光焊接模擬與工藝優化————作者：曹國麟;耿韶寧;蔣平;舒樂時;馬濤;周溢飛;

摘要：采用數值模擬的方法對紫銅端子激光焊接過程中復雜的熔池流動行為和氣孔的形成及抑制機制展開了深入的研究.文中建立了激光掃描焊接傳熱—流動耦合模型，探索了掃描軌跡對焊縫熔深和接合面積的影響，闡明了接頭氣孔生成及抑制機制，基于響應面法預測接頭機械剝離力并優化焊接參數.結果表明，橢圓線軌跡下激光束能量能夠更穩定的在匙孔壁面和匙孔底部傳遞，使得焊縫平均熔深和接合面積更大.匙孔深度和溫度梯度是影響氣孔生成的主要...

Ni-Mn-Ga合金激光粉末床熔融成形工藝及磁性能————作者：宮淑鶴;錢明芳;張學習;孫良博;

摘要：文中通過激光粉末床熔融（laser powder bed fusion,L-PBF）技術,結合熱處理工藝優化策略,探索新型制造方案以實現功能性Ni-Mn-Ga合金及其復雜構件的可控制備.結果表明,激光加工制造過程中產生了氣孔、裂紋和未熔合等缺陷,裂紋主要源于快速凝固引起的大熱應力.在優化的工藝區間內,成功制備致密度97.5%以上的成形件,材料在環境溫度為295～301 K時表現為L2_1<...

SLM成形316L不銹鋼微觀組織演化模擬與試驗驗證————作者：李東虎;蔣瑋;吳浩楠;翟海峰;

摘要：為研究激光選區熔化(selective laser melting,SLM)中工藝參數對成形過程及成形質量的影響，文中以316L不銹鋼粉末為材料，設計了SLM成形316L不銹鋼對照試驗，并以試驗為基礎進行了數值模擬分析，首先采用離散元法(discrete element method,DEM)建立單層厚度為40μm的粉末模型，其次采用計算流體力學(computational fluid dynam...

6005鋁合金激光-MIG復合焊接接頭裂紋擴展行為————作者：呂可;楊冰;王栓程;肖守訥;陽光武;朱濤;

摘要：開展了6005A-T6鋁合金激光–MIG復合焊接接頭裂紋的疲勞裂紋擴展行為研究，并結合數字圖像相關技術(digital image correlation,DIC)獲取試驗過程中的裂紋尖端局部位移場，進而研究接頭和母材裂紋閉合效應的差異.結果表明，激光–MIG復合焊接焊縫試樣與母材試樣的疲勞裂紋擴展速率相近，但后期擴展更快，而熱影響區試樣的擴展速率明顯偏低.基于4%柔度偏移值確定裂紋展開力，所有試...

基于注意力機制和遷移學習的弧焊熔池圖像識別————作者：洪宇翔;應其洛;林凱;王開明;王瑤祺;

摘要：焊接過程中受復雜時變干擾和工藝條件變化的影響，熔池邊界特征易模糊、尺度信息復雜多變，對熔池區域的準確識別與魯棒分割造成極大困難.文中提出一種結合注意力機制和遷移學習的熔池圖像識別方法，首先，在UNet下采樣過程中添加殘差模塊(residual block,RB)提取多尺度的低級特征，并在下采樣和上采樣過程中引入坐標注意力模塊(coordinate attention block,CAB)，提高有效...

低銀Ag₂₀Cu₃₅Zn_{（43.5-x-y）}Mn_xSn_yNi_1.5箔帶釬料的組織和釬焊性能————作者：王學程;范佳鋒;李小強;錢浩;許長羽;

摘要：文中研究了添加Mn元素和Sn元素對低銀Ag₂₀Cu₃₅Zn_{（43.5-x-y）Mnx}Sn_yNi_1.5釬料顯微組織、熔化特性以及潤濕性能的影響,優化了釬料中Mn元素和Sn元素的含量.進而采用單輥急冷法制備了Ag₂₀Cu₃₅Zn₃₁

基于被動視覺的鋁合金TIG焊縫成形監測————作者：蓋勝男;王玉;許斌;王凱;肖珺;陳樹君;

摘要：薄板鋁合金對接焊過程中母材受接頭間隙波動、受熱與散熱不均等影響，焊縫易出現不良成形.文中選擇被動視覺的傳感方式，拍攝包含熔池動態變化的正面焊接圖像，建立了厚度為3 mm的薄板鋁合金對接鎢極氬弧焊(tungsten inert gas,TIG)焊縫成形圖像數據庫.提出了雙層串聯焊縫成形預測網絡模型，預測未熔透、正常熔透、過熔透、焊穿、左錯邊和右錯邊等焊縫成形狀態，第1層焊縫成形預測網絡做出焊穿、左錯...

異質材料釬焊技術與應用研究進展————作者：龍偉民;喬瑞林;秦建;宋曉國;李鵬遠;樊喜剛;劉代軍;

摘要：輕量化、高性能與多功能化是當前制造業的新興趨勢，在該趨勢的推動下，材料連接技術逐漸向多材料、混合結構的方向發展，從而顯著提升了對異質材料連接的需求.異質材料連接技術能夠充分發揮不同材料的性能優勢，滿足現代工業對結構輕量化、功能集成化和性能最優化的要求.然而，異質材料在連接過程中，由于物理、化學和熱力學性質的顯著差異，容易出現物相不相容、受熱不均勻、界面化合物不穩定、殘余應力較大等難題.針對上述問題...

隨焊余高碾壓7075-T6鋁合金接頭組織和性能————作者：王澤杰;宋剛;劉黎明;

摘要：為了改善7075-T6鋁合金熔化焊接頭的力學性能，提出了隨焊余高碾壓(welding with reinforcement rolling,WR)方法，采用自行設計的隨焊碾壓裝置在焊接過程中對焊縫余高同步進行碾壓，利用萬能試驗機和維氏硬度計對不同工藝參數下的不同接頭進行力學性能測試，并通過配置能譜儀(energy dispersive spectrometer,EDS)和電子背散射衍射(elect...

采用激光預置銅層鈦鋼接頭成形與組織————作者：朱明;祁先剛;張宗智;石玗;

摘要：鈦鋼復合板在爆炸成形過程中會產生局部未熔合等缺陷，目前采用電弧焊修復時精度、質量與自動化程度相對較低，主要難點集中在鋼表面銅過渡層的高質量制備方面.為此提出采用半導體激光同軸送粉的方法精確成形銅過渡層，并在銅層表面TIG熔覆鈦層實現復合板的局部修復，采用半導體激光熔覆試驗系統，分析了激光功率、送粉速率、掃描速度對銅層熔覆成形參數及微觀組織的影響，并在銅層表面繼續TIG熔覆鈦層，工藝優化后得到了成形...

原位合成釬料Zr含量對釬焊接頭組織與性能影響————作者：秦建;楊浩哲;裴夤崟;楊驕;龍偉民;廖志謙;雷振;

摘要：由于鈦基釬料釬焊鈦合金接頭具有強度高、耐蝕性好和耐熱性好等優點，因此在重載荷、強腐蝕等極端服役環境下的鈦合金構件常用鈦基釬料進行釬焊連接.文中針對鈦合金釬焊出現的基體組織性能惡化和焊縫脆化等問題展開研究，設計了以Zr、Cu、Ni純金屬箔構成原位合成釬料的純鈦TA2真空釬焊機理和工藝研究，發現原位合成釬料釬焊接頭的典型界面組織為母材/擴散層（Ti,Zr）₂（Cu,Ni）+α-T...

5182鋁合金壓印接頭疲勞服役失效規律量化分析————作者：石也;雷蕾;閆明;宋春雨;

摘要：針對疲勞服役過程中的5182鋁合金壓印接頭開展研究，通過動態響應—強度退化交替試驗分階段采集接頭的固有頻率，并測試接頭在疲勞服役過程中的剩余靜強度情況，借助固有頻率變化量及強度退化規律，探究并量化壓印接頭疲勞退化的失效過程，基于剩余強度非線性理論模型和累積損傷模型探求接頭服役失效的量化方法.結果表明，疲勞加載過程中壓印接頭固有頻率曲線出現明顯左移現象，隨服役壽命的增加接頭固有頻率逐漸減小，其接頭剩...

超高強鋼分步冷卻激光焊接頭強韌性分析————作者：張志勇;李若愚;郭軒銘;石如星;禹興勝;徐濟進;李志敏;

摘要：為解決超高強鋼焊后接頭強韌性失配的問題，文中研究借鑒淬火配分工藝(quenching and partitioning,Q&P)原理提出一種分步冷卻工藝，研究分步冷卻焊接工藝對焊接接頭力學性能的影響.基于焊接數值模擬的方法設計了分步冷卻系統，并與現有激光焊系統集成，開展了超高強鋼分步冷卻焊接試驗，對比分析了分步冷卻焊接工藝對焊接接頭力學性能的影響，探討了分步冷卻激光焊接頭強韌化機理.結果表明，相較...

微合金元素改性對AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321合金TIG焊接頭組織及性能影響————作者：谷寧杰;吳浩;毛曉東;宋小雨;鄒立穎;董學光;史曉成;

摘要：采用5B71合金焊絲對添加不同微合金成分的AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321合金進行TIG焊接試驗，系統研究微合金元素Zr,Er,Sc對焊接接頭的微觀組織、顯微硬度和力學性能的影響.結果表明，AlMg4.3Mn0.6Cr0.12-H321基材為變形條帶組織，TIG焊縫區為等軸凝固組織.微量元素Zr,Er,Sc的添加可在基材中形成納米析出相，起釘扎位錯，抑制合金再結晶的作用.相比單獨添加...

激光直接沉積成形AerMet100高強鋼的顯微組織和力學性能————作者：楊玉樂;戴延豐;郭朦;楊超;彭為康;

摘要：采用正交試驗制備了激光直接沉積成形(laser metal deposition, LMD)AerMet100高強鋼，借助光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、電子探針、顯微硬度儀、室溫拉伸及沖擊試驗對制備的合金顯微組織和力學性能進行了研究.結果表明，激光沉積成形AerMet100高強鋼的優化熱輸入區間為170～250 J/mm；沉積組織為沿凝固方向的由板條狀馬氏體與胞狀枝晶邊界的殘余奧氏體組成的柱狀胞晶，...

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