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金属加工·热加工

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2024年07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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电弧增材制造专题 | 电弧增材制造Mg-5Gd-2Y-0.4Zr合金直接时效处理下的力学性能研究

电弧增材制造专题 | 电弧增材制造Mg-5Gd-2Y-0.4Zr合金直接时效处理下的力学性能研究

摘要：电弧增材制造（WAAM）技术制备的中低稀土含量镁合金有望通过直接时效处理即可获得优异的力学性能。采用电弧增材制造技术制备Mg-5Gd-2Y-0.4Zr合金，并对其微观组织和直接时效处理的力学性能进行研究。结果表明：沉积态合金具有晶粒尺寸细小（≤26μm）、基体内合金元素含量高以及晶间第二相少的特征。经过200℃×128h直接时效热处理后，合金的硬度从（63.3±2.2）HV0.3提升至（85
电弧增材制造专题 | TIG电弧增材制造AZ31镁合金成形尺寸控制研究

电弧增材制造专题 | TIG电弧增材制造AZ31镁合金成形尺寸控制研究

摘要：镁合金作为航天装备结构件轻量化和一体化制造的关键轻质结构金属材料，电弧增材制造镁合金过程中成形尺寸精确控制一直是研究的重点。基于二次回归通用旋转组合试验设计法，建立了电弧增材关键工艺参数（基值电流、送丝速度、运动速度）与成形尺寸特征参数间的回归模型，采用响应面法深入分析了单一参数及耦合作用对增材成形尺寸的影响规律。结果表明：在试验设计参数范围内，基值电流的增大对成形高度起抑制作用，对成形宽度
电弧增材制造专题 | CMT电弧增材制造AZ31镁合金组织及性能研究

电弧增材制造专题 | CMT电弧增材制造AZ31镁合金组织及性能研究

摘要：AZ31镁合金具有比强度高、导电导热性能好等特点，在交通运输、电子工业、航空航天等领域应用广泛。采用冷金属过渡（CMT）技术制备了具有细等轴晶粒的AZ31镁合金薄壁构件。研究了电弧摆动对电弧增材制造AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：电弧摆动可有效细化AZ31镁合金晶粒，无摆动、电弧摆动试样的平均晶粒大小分别为46.9μm、36.7μm。电弧摆动下横向拉伸试样和纵向拉伸试样极限
焊接与切割 | 新型支架、压板结构在汽车冷凝器生产工艺中的应用

焊接与切割 | 新型支架、压板结构在汽车冷凝器生产工艺中的应用

摘要：从产品及零部件结构出发，优化冷凝器支架、压板的结构，利用新型支架、压板特殊结构与集流管进行组装，无需再进行氩弧焊焊接就可以满足生产工艺要求，同时提高产品的生产效率和产品质量。关键词：汽车冷凝器；压板结构；生产效率 Application of new bracket and block structure in the production process of automobile
焊接与切割 | 镀锌钢表面状态对镁/镀锌钢MIG焊焊接性的影响

焊接与切割 | 镀锌钢表面状态对镁/镀锌钢MIG焊焊接性的影响

摘要：镁/镀锌钢复合结构件设计和使用可有效降低结构和车身质量，是汽车轻量化发展的热门研究方向之一。为了揭示镁/镀锌钢MIG焊中镀锌层的作用，通过对比未处理、硝酸腐蚀、机械打磨3种镀锌钢表面状态所得MIG焊接头的焊缝成形、界面组织、显微硬度和耐蚀性，开展了镀锌钢表面状态对镁/镀锌钢MIG焊焊接性的影响的研究。研究结果表明：镀锌层的存在有利于改善液态镁合金在钢表面的润湿铺展性，有利于界面区的氧化物夹杂
焊接与切割 | 10mm厚Q1100E超高强钢板对接焊残余应力演变研究

焊接与切割 | 10mm厚Q1100E超高强钢板对接焊残余应力演变研究

摘要：为研究10mm厚Q1100E超高强钢板对接焊焊接时的残余应力及演变，利用有限元模拟软件进行焊接残余应力变化规律的模拟。同时，结合对接接头形式，根据GMAW焊接过程中Q1100E钢板焊接残余应力的变化趋势，进行模拟结果的验证，两者相互印证，以获得可靠的焊接接头残余应力分布。试验结果表明：多道焊时的焊缝往往会经历多次焊接热循环；每道的焊缝中心受热源影响较大，温度冷却快，焊缝收缩剧烈，残余应力较大
焊接与切割 | 钯合金阵列管束气密性焊接工艺方法研究

焊接与切割 | 钯合金阵列管束气密性焊接工艺方法研究

摘要：采用预先高频钎焊钯合金管过渡接头，再使用脉冲激光焊的方法，对钯合金扩散室密排列钯合金管束与不锈钢法兰进行了密封焊接工艺研究，通过对激光焊接接头的观察和气密性检测分析，确定了激光焊接功率、离焦量、脉冲频率、脉冲宽度及焊接速度等主要焊接参数。正式样件经气密性检测和氦质谱检漏达到了氢纯化分离用钯扩散装置的使用要求，从而确定激光焊技术可推广应用于钯合金扩散室密集阵列管束批量焊接生产。关键词：钯合
焊接与切割 | 建筑钢结构厚板窄间隙气电立焊工艺研究

焊接与切割 | 建筑钢结构厚板窄间隙气电立焊工艺研究

摘要：钢结构件中的焊接H型钢，其厚板T形熔透焊缝焊接以人工气体保护焊打底、填充为主，效率较低。通过介绍采用窄间隙气电立焊方法进行H型钢厚板T形接头熔透焊缝焊接的工艺试验，为H型钢厚板T形熔透焊接提供了一种可借鉴的焊接工艺方法。关键词：钢结构；H型钢；厚板熔透；窄间隙气电立焊；焊接工艺 Research on narrow-gap gas-electric vertical welding p
焊接与切割 | 不锈钢地铁车体底架边梁MAG焊接变形控制浅析

焊接与切割 | 不锈钢地铁车体底架边梁MAG焊接变形控制浅析

摘要：不锈钢车体底架边梁通常采用钢板辊弯成形工艺，为了加强边梁本身结构，同时考虑与牵枕缓的装配结构，底架边梁在枕梁周边区域通常采取补强板＋封板的结构进行补强。不锈钢材料具有热导率低、线膨胀系数大的物理特性，导致底架边梁在采用MAG焊接方法焊接补强板及封板时变形较大，影响后工序底架组装。通过对底架边梁的结构焊接模拟仿真及焊接顺序优化进行分析，为不锈钢地铁底架边梁焊接变形的控制提供参考。关键词：不
焊接与切割 | 大径中厚壁管道坡口对 MAG 焊操作的影响

焊接与切割 | 大径中厚壁管道坡口对 MAG 焊操作的影响

摘要：多层多道焊是核电大直径厚壁管道常用的焊接工艺，坡口形式作为影响焊道层数和道数的直接因素，不仅决定了生产成本和效率，还进一步影响着焊接过程中焊缝排道及焊枪的可操作性。采用TIG打底、MAG进行填充、盖面，分别对20°、15°和9°的U形坡口进行了试验，分析了不同坡口形式下的电弧稳定性、焊缝排道和焊枪可操作性。结果表明：坡口尺寸对电弧稳定性影响较小；15°的U形坡口既可以使电弧对坡口两侧壁进行相
焊接与切割 | 船用11mm厚AH36钢激光-电弧复合焊接工艺研究

焊接与切割 | 船用11mm厚AH36钢激光-电弧复合焊接工艺研究

摘要：采用激光-电弧复合焊接方法，以ER70S-6焊丝为填充材料，对船用11mm厚AH36钢进行焊接。分析焊接速度、激光功率及送丝速度对焊缝成形的影响，得出合适的焊接参数，并通过对焊接接头进行无损检测，以及拉伸、弯曲、宏观、冲击和硬度试验，研究了焊接接头力学性能。结果表明：在确定的焊接参数下，船用11mm厚AH36钢激光-电弧复合焊接焊缝正反面成形好，抗拉强度为520MPa，断裂于母材位置，焊缝与
焊接与切割 | 管道激光焊接数据库管理系统设计

焊接与切割 | 管道激光焊接数据库管理系统设计

摘要：激光焊接数据库管理系统是实现管道激光自动化焊接的重要工具，该系统主要包含了焊接参数的规划、焊接过程参数的实时监测记录及更新、焊接质量诊断3个功能。通过对管道激光焊接数据库管理系统的设计与搭建分析，结果表明：该管理系统能够实现管道激光焊接的实施过程指导和控制，且在激光焊接速度快、无法人为干预的特性下能够有效起到质量控制作用，为激光填丝焊接在管道焊接施工中的应用起到了关键作用。关键词：管道；
焊接与切割 | X2CrNiN18-7不锈钢CMT焊接参数对焊缝成形的影响

焊接与切割 | X2CrNiN18-7不锈钢CMT焊接参数对焊缝成形的影响

摘要：以4mm厚X2CrNiN18-7不锈钢CMT堆焊试验为对象，探究焊接速度、送丝速度、弧长修正、焊接方向及气体流量对焊缝外观的影响，并通过具体的单一变量试验来分析各个参数对焊接过程及焊缝成形的影响。关键词：X2CrNiN18-7不锈钢；CMT焊接；焊接参数 Effect of CMT welding parameters on weld formation of X2CrNiN18-7
焊接与切割 | 基于教赛融合模式的《大学生焊接创新实践》课程教学改革与探索

焊接与切割 | 基于教赛融合模式的《大学生焊接创新实践》课程教学改革与探索

摘要：总结了基于教赛融合模式的《大学生焊接创新实践》课程教学改革项目实施过程的主要内容。以“三全育人”为指导思想，通过建设创新型教学与竞赛融合的课堂模式、沉浸式多媒体课堂教学及全国大学生焊接创新大赛校园预选赛，实现提高本科生对焊接科学与工程专业的认识和兴趣、促进学生的综合素质提升，以及推动焊接科学与工程专业发展的教学改革目标。关键词：教赛融合；焊接学科；多媒体教学；实践型教学 Teachin
焊接与切割 | 深水FPSO吸力锚建造工艺

焊接与切割 | 深水FPSO吸力锚建造工艺

摘要：以某深水浮式生产储卸油装置（FPSO）的吸力锚建造为例，对吸力锚的钢制筒体、顶盖结构、内部切泥板、铸造吊耳及锚链等主要结构预制安装流程与吸力锚整体装船工艺进行阐述。研究结果表明：深水FPSO吸力锚在建造过程中通过制定合理的施工顺序、严格控制组对尺寸公差和焊接参数等措施，对整个项目的质量管控和工效提升至关重要，也为后期同类大型管状结构物的建造提供了有益的参考。关键词：吸力锚；钢制筒体；顶盖
焊接与切割 | Hastelloy C276填丝等离子弧焊与氩弧焊工艺及力学性能对比分析

焊接与切割 | Hastelloy C276填丝等离子弧焊与氩弧焊工艺及力学性能对比分析

摘要：基于船用脱硫洗涤塔制造项目，比较氩弧焊和填丝等离子弧焊的焊接工艺，分别研究Hastelloy C276合金的焊接工艺性能，并通过无损检测、拉伸、弯曲、腐蚀及金相分析等理化试验方法，对两种焊接方法接头质量、力学性能及耐腐蚀效果进行分析研究，探究出两种焊接工艺性能的优缺点。结果表明：两种焊接方法各项性能均满足相关标准要求。与氩弧焊相比，填丝等离子弧焊在提高效率与焊接稳定性、减少热输入、降低焊接材
焊接与切割 | 基于物联网技术的智能焊机设计与改造应用

焊接与切割 | 基于物联网技术的智能焊机设计与改造应用

摘要：为积极响应国家政策，提高数字化、信息化建设，针对民用项目、重大工程项目和核电工程项目建造过程中的焊接安装工程施工现场、焊工人员分配管理，以及焊接过程中的痛点、期望点和特殊要求，提出了将传统焊机进行物联网模块植入改造，利用物联网中先进的通信信息技术及大数据分析技术，实现焊接电源通信方式可配置切换，焊接工时、焊接电流及电弧电压等焊接参数的可视化大数据分析，同时对焊接工艺进行管理和分发。为实现焊接
热处理 | 预处理不合格对工件变形的影响

热处理 | 预处理不合格对工件变形的影响

摘要：针对某低碳合金钢齿轮渗碳淬火后因齿轮平面扭曲变形大而报废的现象，通过变形检测，对热处理工装、毛坯原材料及正火工艺等影响因素进行分析，表明正火预处理不合格是造成齿轮变形的重要原因。阐述了等温正火预处理对防止齿轮热处理变形所具有重要的作用。关键词：渗碳淬火；贝氏体；变形；混晶；二次正火 The influence of pre-treatment mixed crystal on work
热处理 | Fe元素对TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

热处理 | Fe元素对TC4钛合金显微组织和力学性能的影响

摘要：主要研究Fe含量对TC4钛合金显微组织和力学性能的影响。对比分析了添加wFe＝0.05%的TC4试样1和添加wFe＝0.23%的TC4试样2经过相同锻造及热处理后的室温拉伸、400℃高温拉伸、室温冲击试验结果及金相显微组织。结果表明：增加wFe≈0.2%后，初生α相含量降低约9%。次生α相片层厚度增加且呈交叉混乱排列。室温拉伸、室温冲击和400℃高温拉伸的强度显著提高，室温抗拉强度和屈服强度
热处理 | 连接梁断裂失效分析

热处理 | 连接梁断裂失效分析

摘要：为探究某型航空发动机收扩喷口作动筒活塞杆端连接梁的断裂原因，结合断口，对装配过程、服役状态进行分析。结果表明：故障连接梁材质未见异常，其断裂模式为过载断裂。同时，发现与梁连接的作动筒外加螺母保险锁紧不佳，发生周向松动，导致衬筒内壁与活塞出现异常偏磨。综合分析表明：故障件活塞与衬筒发生异常偏磨引起活塞杆运动卡滞，故障组件外放喷口时活塞杆无法收缩，与之相连的梁中部因受到异常大的应力而发生断裂。
热处理 | 箔冶金法制备的SiCf /TiAl复合材料微观组织研究

热处理 | 箔冶金法制备的SiCf /TiAl复合材料微观组织研究

摘要：将钛箔与夹有SiC纤维的铝箔交替叠置，在650℃×5h＋1000℃×3h＋1320℃×2h的条件下真空热压，制备了SiCf/TiAl复合材料板材。板材的基体为α2/γ全片层组织，在基体-纤维-基体交界的部分位置有“耳”状孔洞产生。基体和SiC纤维之间发生界面反应，反应产物从纤维到基体依次是SiC∣TiC ∣Ti3SiC2∣Ti5Si3∣Ti5（Si， Al）3＋Ti2AlC∣γ∣α2/γ团簇
热处理 | 船用齿轮箱输入轴组件加工变形控制

热处理 | 船用齿轮箱输入轴组件加工变形控制

摘要：分析了船用齿轮箱输入轴组件的制坯、薄壁件热处理变形控制方法，以及电子束焊变形的控制方法，为解决船用齿轮箱输入轴组件的制造难题，提供了很好的解决方案。关键词：船用齿轮箱；传动轴组件；电子束焊 Deformation control in machining of marine gearbox input shaft assemblies XIE Lixiang1，2， WANG Cai
热处理 | 船用低速发动机焊接结构件热处理工艺技术

热处理 | 船用低速发动机焊接结构件热处理工艺技术

摘要：焊接变形主要是因为焊接热输入和焊接顺序不合理，导致结构件焊后残余应力集中或分布不均匀而产生的。焊接应力的消除最常规的方法是将工件进行焊后整体热处理，以最大限度地消除应力。介绍了船用发动机机座结构件的焊后热处理工艺，同时对施工作业进行了规范说明。关键词：船用发动机；机座；焊后热处理 Heat treatment technology of welded structural parts
铸造与锻造 | 轴承毛坯锻造用圆形棒材输送机构的设计

铸造与锻造 | 轴承毛坯锻造用圆形棒材输送机构的设计

摘要：在轴承套圈的制作过程中，锻造成形是第一道工序，主要包括预加热、切断、感应加热、墩粗、反挤压冲盲孔、穿底平高冲料芯、辗扩及整形等工序。锻造工序前，确切地说是圆形棒材进入预加热前，需要有一款合适的圆形棒材输送机构保证圆形棒材的转运输送，才能使后期的锻造流水线顺利进行，更好地提高锻造效率。为此，设计开发了一款圆形棒材输送机构，用于锻造工序前圆形棒料的侧面输送和直行输送。关键词：输送机构；侧面输
铸造与锻造 | 定点浇注熔炼炉炉底积渣原因分析及设计改进

铸造与锻造 | 定点浇注熔炼炉炉底积渣原因分析及设计改进

摘要：结合生产实际，从定点浇注熔炼炉的结构形式、倾翻不同角度时炉体防尘板和炉架挡尘板间隙变化，对炉底积渣后ETR接地频繁报警原因进行了综合分析。改变炉前防尘组件设计；在炉体框架外侧增设了减振降噪的铝板防护装置；在炉底易积渣的三角区域处开设排渣槽并优化线圈设计等方式，有效地阻止了铁渣散落到炉底。关键词：定点浇注；炉底积渣；ETR接地报警；铝板防护装置 Analysis of the reaso
增材制造 | 金属3D打印——未来制造业的数字化变革

增材制造 | 金属3D打印——未来制造业的数字化变革

摘要：金属3D打印作为一项创新性制造技术，在未来制造业中将扮演重要角色，其能够实现复杂结构和个性化设计，提高制造灵活性，满足定制需求。随着技术进步和规模效应，其成本效益逐步提高，各领域应用不断拓展。数字化制造的发展将进一步推动智能化生产，而金属3D打印技术的应用将促使全球制定统一标准，以确保质量和可持续性。制造企业需加大投资和研发力度，建设数字化制造平台，培养专业人才，与合作伙伴共同创新，以应对数
增材制造 | 壳体铸件3D打印技术的应用

增材制造 | 壳体铸件3D打印技术的应用

摘要：壳体由于其复杂的形状，一直采用传统砂型铸造工艺生产，铸件毛坯在其底部往往存在缺陷，其缺陷产生的主要原因是铸件浇注系统设计的局限性。通过3D打印技术的引进与应用，解决了浇注系统的局限性，通过软件模拟浇注过程，模拟可能出现缺陷的位置，提高铸件的成品率。关键词：砂型铸造；造型；冒口；3D打印 3D printing technology application in the block ca

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