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金属加工·热加工

金属加工·热加工

2024年02期

《金属加工》创办于1950年，始终服务于金属加工领域，作为我国金属加工技术发展历程的忠实记录者和传播者，为广大企业和读者提供了数量巨大、实用性强、具有很高参考价值的技术文章，深受广大企业及读者的喜爱，为推动我国金属加工技术与装备水平的提高做出了卓越的贡献。

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激光焊接专题 | 玻璃材料超短脉冲激光焊接机理及研究进展

激光焊接专题 | 玻璃材料超短脉冲激光焊接机理及研究进展

摘要：玻璃材料因具有一系列优异的物理化学性能而广泛应用于航空航天、汽车和集成电路等领域中，但其典型的高硬脆性特性会导致玻璃受热膨胀脆断，难以形成可靠的焊接接头。由于超快激光具有热效应小、形成非线性吸收的特点，因此是玻璃焊接的理想热源。介绍了超快激光焊接玻璃材料的原理和作用机制，详细分析了钠钙玻璃、硅酸盐玻璃和石英玻璃激光焊接的工艺特性和成形规律，通过玻璃焊接的模拟仿真分析了激光焊接玻璃的成形机制，
激光焊接专题 | 焊缝质量离线检测技术的研究现状与发展前景

激光焊接专题 | 焊缝质量离线检测技术的研究现状与发展前景

摘要：针对焊后焊缝成形缺陷存在的技术问题，对目前比较常用的几种无损检测技术，即结构光视觉检测、超声波检测、涡流检测、磁光成像检测和红外检测进行了深入研究。对上述检测方法的基本原理、系统结构、检测特点和各自的适用范围进行了讨论。研究结果表明：单种检测技术各有各的优势与短板，不能满足焊缝的全面检测要求，可以采用多种检测手段相结合的方法，实现优势互补。关键词：焊后焊缝检测；无损检测；结构光视觉；超声
激光焊接专题 | 变厚截面材料激光穿透焊接自适应功率控制研究

激光焊接专题 | 变厚截面材料激光穿透焊接自适应功率控制研究

摘要：激光焊接变厚截面板是实现汽车轻量化的有效举措，但在激光焊接过程中，因工艺不稳定易导致焊缝熔透状态不一致，工件焊接质量较差。由于激光功率易于控制且对熔深影响显著，因此从变厚截面板激光焊接过程中的功率控制需求入手，设计了功率控制软硬件系统，完成了功率控制平台的搭建；采用卷积神经网络对同轴图像采集系统获取的小孔穿透孔图像进行分类，依据穿透孔面积分为未熔透、适度熔透和过熔透，采用PID控制系统根据分
焊接与切割 | 基于焊接变形控制的筒体结构及焊接工艺优化

焊接与切割 | 基于焊接变形控制的筒体结构及焊接工艺优化

摘要：焊接变形是影响筒体生产制造质量和制造成品率的主要问题。文中分析了筒体焊接变形原因和焊接变形控制措施的局限性，提供了一种能够控制筒体焊接变形的设计结构优化方法，优化了控制筒体焊接变形的焊接工艺，保证了产品的焊接质量和机械加工质量，提升了产品的制造成品率，为同类产品或类似产品焊接变形问题的解决，提供了一种优化方法和参考。关键词：筒体；焊接变形；设计结构；焊接工艺 Optimization
焊接与切割 | 激光焊焊接速度对DC06超深冲钢板接头组织和性能的影响

焊接与切割 | 激光焊焊接速度对DC06超深冲钢板接头组织和性能的影响

摘要：研究了脉冲激光焊焊接速度对DC06超深冲钢板焊缝显微组织和力学性能的影响。金相组织、硬度检测结果显示：随着焊接速度的增加，焊接热输入减小，冷却速度变快，焊缝和热影响区的铁素体晶粒有所减小；同时，焊接速度增加，高温停留时间缩短，合金元素烧损减少，焊缝和热影响区固溶强化作用增强，显微硬度有所升高。关键词：激光焊；DC06超深冲钢；焊接速度；微观组织；力学性能 Effect of laser
焊接与切割 | T形接头焊接过程的数值模拟

焊接与切割 | T形接头焊接过程的数值模拟

摘要：T形接头作为一种有代表性的焊接接头，在压力容器、锅炉、起重机等设备中被广泛应用，但由于其结构的突变，在焊接接头位置容易出现应力集中现象，成为设备使用过程中的薄弱部位，所以保证T形焊接接头的焊接质量对整体设备的安全性至关重要。采用有限元分析软件对T形接头焊接过程进行数值模拟，分析焊接过程中的温度场和应力场变化，为T形接头的焊接提出合理化的建议。关键词：T形焊接接头；温度场；应力场；数值模拟
焊接与切割 | 不同Y形环应用于核电站控制棒驱动机构Canopy焊缝焊接工艺及焊缝性能的研究

焊接与切割 | 不同Y形环应用于核电站控制棒驱动机构Canopy焊缝焊接工艺及焊缝性能的研究

摘要：试验采用两种机械加工Y形环和一种拉拔Y形环应用于核电站控制棒驱动机构Canopy焊缝，研究不同Y形环对Canopy焊缝焊接工艺及焊缝性能的影响。结果表明：机械加工Y形环为整圈环，相比拉拔Y形环，更有利于定位焊；机械加工Y形环（控公差）与拉拔Y形环装配间隙范围相当，比机械加工Y形环装配间隙范围大，更有利于工程应用；3种Y形环熔成的Canopy焊缝组织主要由铁素体和柱状奥氏体组成，无明显差异；3
焊接与切割 | 钢桥焊接接头强韧匹配现状分析

焊接与切割 | 钢桥焊接接头强韧匹配现状分析

摘要：综述了国内钢桥焊接接头强韧性匹配情况。钢板及焊接材料试验数据表明：原材料的强度波动范围较大，给强度匹配带来较大的难度，需要在原材料标准中对其强度范围进行限制；某些项目规定的焊缝强度限制指标缺乏理论依据，需要进行专题研究制定合理的波动范围。关键词：钢桥；焊接接头；强韧匹配 Analysis of strength and toughness matching status of weld
焊接与切割 | 无损检测用焊缝试板裂纹缺陷制备技术研究

焊接与切割 | 无损检测用焊缝试板裂纹缺陷制备技术研究

摘要：针对无损检测培训用焊缝试板裂纹缺陷的制备问题，开展了异种材料填充焊接工艺研究，经过裂纹机理分析，将铸铁、铜、高强钢和钨极4种材料作为异种填充材料进行碳素钢焊缝的焊接，制备内部和表面的焊接裂纹。采用超声波、磁粉、渗透等无损检测方法，对比验证4种材料填充焊接后获得的缺陷。结果表明：铜作为填充材料可导致较为理想的焊接裂纹，在各种无损检测验证下表现出较好的效果。关键词：无损检测；裂纹；焊接；异种
焊接与切割 | 钛合金叶片阻尼台堆焊层铸造碳化钨颗粒分布不均匀因素分析

焊接与切割 | 钛合金叶片阻尼台堆焊层铸造碳化钨颗粒分布不均匀因素分析

摘要：各类发动机转子叶片是典型的钛合金零件之一，在使用过程中，需要对发动机转子叶片阻尼台端面进行耐磨性能强化处理。而在对叶片阻尼台钎焊铸造碳化钨（WC）耐磨涂层进行强化时，铸造碳化钨（WC）颗粒分布情况将直接影响堆焊层的质量，进而影响叶片的使用寿命。为此，通过对感应钎焊原理进行分析，总结出焊接过程中铸造碳化钨（WC）颗粒分布不均匀的原因，并给出了详细的建议，供同行参考借鉴。关键词：钛合金；阻尼
焊接与切割 | 工艺管道预制中细丝埋弧焊工艺研究及质量控制

焊接与切割 | 工艺管道预制中细丝埋弧焊工艺研究及质量控制

摘要：天然气处理厂存在大量的工艺管道预制工作，焊接工作量大，工期紧，为了提高生产效率，使用细丝埋弧焊方法，制定了20G和20G（抗硫）管道的焊接工艺。非酸性介质20G管道采用金属粉芯焊丝进行根焊，酸性介质20G（抗硫）管道根焊方式采用实心抗硫焊丝氩弧焊（或RMD）进行根焊，两种工艺管道均采用细丝埋弧焊填充、盖面。焊接工艺可覆盖管道壁厚为15～30mm，通过焊接工艺评定，证明该工艺满足生产需要。
焊接与切割 | 20钢熔化衬垫自动焊工艺研究及力学性能分析

焊接与切割 | 20钢熔化衬垫自动焊工艺研究及力学性能分析

摘要：20钢因其优异的焊接性而应用于核工业领域，全位置自动焊技术可以大幅度提高核电管道安装效率。但是，常规的全位置自动焊技术因焊缝会出现凹陷等质量问题而限制其进一步应用，为此将针对20钢进行研究，采用熔化衬垫自动焊工艺来实现焊接。研究结果表明：焊接时，衬垫被放置在焊前填充金属的位置，经过打底焊后，衬垫会与焊缝根处完全熔合，成为焊缝的一部分。针对20钢自动焊工艺的研究和接头性能的分析，表明使用熔化衬
焊接与切割 | 基于熔池特征的激光填丝焊熔透预测技术研究

焊接与切割 | 基于熔池特征的激光填丝焊熔透预测技术研究

摘要：焊缝质量是影响焊接产品使用性能和寿命的重要因素，为保证激光焊接质量就必须在焊接过程中对熔透状态进行实时监测，进而通过及时调整焊接参数避免缺陷的产生。针对316L不锈钢薄板进行激光填丝焊，通过改变焊接参数来得到不同熔透状态的焊缝成形，并采用Xiris熔池相机获取焊接过程中熔池上方图像，观察不同熔透状态下熔池及等离子体区域变化。结果表明：当焊缝完全熔透时，通过熔池相机观察到的等离子体区域亮度变化
热处理 | 小口径弹体淬火冷却硬度分布不均匀分析

热处理 | 小口径弹体淬火冷却硬度分布不均匀分析

摘要：小口径弹体用钢消耗量大，硬度均匀性要求高，常规淬火处理后经常出现硬度偏低和波动性大的问题，不但影响了弹体的打击能力，而且增加了生产成本。经过理论分析，确定了常规淬火硬度偏低和波动性大的原因，提出了淬火改进措施。试验结果显示：改进淬火处理后硬度和波动性均得到了改善，达到弹体的技术要求。关键词：小口径弹体；T12A钢；硬度；淬火冷却 Discussion of hardness uneve
热处理 | 稀土元素对超级铁素体不锈钢组织及性能的影响

热处理 | 稀土元素对超级铁素体不锈钢组织及性能的影响

摘要：以超级铁素体不锈钢为研究对象，通过添加稀土元素来改善其组织和性能，主要研究了稀土对试验钢夹杂物、组织、力学性能及耐蚀性的影响。结果表明：当稀土加入量（质量分数）≤0.106%时，稀土能有效地净化钢液，具体表现为显著降低钢中T. O（Total Oxygen，钢中氧元素的全部含量）和S含量；同时，稀土能显著地细化夹杂物，使大尺寸多边形夹杂物转变为近似球形的细小夹杂物，并且稀土能改性钢中夹杂物，
热处理 | 不同固溶处理工艺对N08120镍合金性能的影响

热处理 | 不同固溶处理工艺对N08120镍合金性能的影响

摘要：研究了1110～1190℃固溶处理工艺对N08120镍合金钢板的力学性能和组织的影响。结果表明：随着固溶处理温度的提高，合金的塑性和表面耐蚀性变好；在1190℃下，随着固溶时间的增加，合金的塑性和表面耐蚀性先变好再变差。关键词：N08120镍合金；固溶热处理；力学性能；晶间腐蚀 Effect of different solid solution heat treatment proc
热处理 | 传动齿轮失效分析

热处理 | 传动齿轮失效分析

摘要：某机N2传感器主动齿轮、从动齿轮存在严重磨损和部分齿牙断裂故障。主动齿轮、从动齿轮的材料牌号为12Cr2Ni4A钢，表面经碳氮共渗处理。采用宏观断口观察、能谱成分分析、扫描电镜观察及金相观察，对齿轮磨损及断裂的性质进行了研究。结果表明：主动齿轮、从动齿轮发生故障的原因为配合异常导致的疲劳断裂及磨损。关键词：齿轮；疲劳断裂；装配异常 Failure analysis of transmi
热处理 | 热处理炉炉温均匀性和系统精度检测技术

热处理 | 热处理炉炉温均匀性和系统精度检测技术

摘要：热处理炉温度均匀性和系统精度测试技术是保证热处理工艺质量的重要手段，其发展将趋向智能化和自动化，注重精准度和实用性，促进热处理工艺的提升和工业生产的发展。在实际应用中，需要根据不同炉型和工艺条件选择合适的检测技术，并进行定期维护和校准，以确保热处理炉的稳定性和可控性。并且探讨了其在热处理行业中的重要性和现状，就某公司在开展该项目检测过程中具体的实施方案进行介绍，供相关人员参考。关键词：热
感应加热 | 船用低速柴油机十字头表面感应淬火裂纹分析

感应加热 | 船用低速柴油机十字头表面感应淬火裂纹分析

摘要：船用大型低速柴油机十字头是很重要的运动部件，由于其润滑条件恶劣，所以容易发生损坏。在对5S50MEB#20主机的十字头成品进行磁粉检测时，发现裂纹。通过采用硬度检测、裂纹宏观分析、金相组织检验、化学成分分析等方法，对十字头出现裂纹的原因进行了分析。结果表明：裂纹性质为淬火裂纹，是在中频感应加热淬火过程中，因局部拉应力集中造成的。通过改进热处理工艺，将加热方式改为旋转加热，避免了裂纹的产生。
感应加热 | 负曲率凸轮轴中频感应淬火工艺研究

感应加热 | 负曲率凸轮轴中频感应淬火工艺研究

摘要：为解决凸轮轴表面出现剥落的问题，需要提高零件本体的耐磨性能和力学性能，尤其是中频感应淬火的均匀性，从而提高疲劳强度。采用多次预热循环扫描加热的方式，在凸轮桃尖部分淬硬层不加深的情况下，提高升降程部位的淬硬层深度，减少负曲率对电流透入深度范围内加热效率的影响，明显改善大功率异形凸轮轴的淬硬层均匀性和表面应力状态。工艺方案改进后生产的大功率内燃机凸轮轴的质量稳定，两年多未发生淬火开裂现象，提高了
增材制造 | 基于Ansys Additive对激光选择性烧结316L不锈钢工艺优化

增材制造 | 基于Ansys Additive对激光选择性烧结316L不锈钢工艺优化

摘要：工艺参数是影响增材制造部件成形率及性能的重要因素。因此，优化工艺参数对于提高增材制造部件的物理和力学性能至关重要。通过试验与仿真研究在不同工艺参数组合下对选择性激光熔化（SLM）制备的316L不锈钢试样力学性能和缺陷的影响。结果表明：在其他参数不变的情况下，扫描间距的增加导致试样密度下降，观察到此时产生了更多的未熔合缺陷。最终确定SLM制备316L不锈钢的最佳成形工艺组合为激光功率200W，
增材制造 | 激光选区熔化TA15材料缺陷分布研究

增材制造 | 激光选区熔化TA15材料缺陷分布研究

摘要：激光选区熔化（SLM）技术可以实现复杂构件的高精度快速制造，虽然在航空航天领域得到了广泛应用，但成形件内部难以避免地会存在缺陷。针对实际产品的SLM成形工艺改进和确定产品质量验收条件的需要，采用扫描电镜对与实际产品相同工艺制备的TA15材料试样开展了缺陷分布研究。结果表明：试样内部主要存在气孔和未熔合缺陷，不同厚度试样的缺陷均呈现相同的分布规律，即未熔合缺陷主要分布于试样的表面区域，气孔缺陷

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