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金属加工·热加工

金属加工·热加工

2025年05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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高能束制造专题 | 激光粉末床熔融数值模拟研究进展

高能束制造专题 | 激光粉末床熔融数值模拟研究进展

摘要：激光粉末床熔融（LaserPowder BedFusion，LPBF）是金属增材制造的一种成熟技术，具有成形精度高、零件致密度接近 100 % 等优势，适用于制备复杂结构、小尺寸和高精度零件，已应用于航空航天、汽车、模具和医疗等领域。LPBF成形过程集成了从纳米、微米到宏观尺度下的复杂多物理与化学现象，属于极速冷却、微熔池的非平衡凝固行为，在成形过程中，温度、熔池尺寸等难以通过试验手段分析与测量，因此数值模拟是研究LPBF成形机理的重要手段。首先，总结了LPBF铺粉、打印和后处理过程中传热、传质、碰撞等典型物理和化学现象；其次，综述了LPBF成形过程中宏观力学数值模拟、粉末床离散元数值模拟、风场数值模拟、熔池介观数值模拟、微观组织数值模拟，以及结构优化数值模拟技术的研究现状及发展趋势。
高能束制造专题 | 等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

高能束制造专题 | 等离子束表面改性技术在金属材料领域的研究现状与应用

摘要：随着现代工业技术的迅猛发展，对金属材料表面性能的要求日益提高，传统材料逐渐难以满足高性能零部件的应用需求。等离子束表面改性技术作为金属材料表面工程领域的核心技术之一，通过高能等离子体与金属基体的相互作用，可实现对材料表面性能的精准调控，在材料工程领域受到广泛关注。通过聚焦等离子束表面改性技术的研究现状及其应用，系统综述了该技术的国内外研究进展、主要分类与特点、作用机理、典型应用场景，以及未来发展趋势等。虽然等离子束表面改性技术在材料硬度、耐腐蚀、抗氧化及抗磨损等性能提升中展示出显著优势，但该技术仍面临着设备成本高、工艺稳定性不足及改性层结合力有限等关键挑战。由此，总结了等离子束表面改性技术在人工智能工艺优化、智能化控制系统、复合改性技术融合，以及新型材料适配等方面的未来研究方向。
焊接与切割 | 大溪河特大桥索梁锚固构造焊接工艺研究

焊接与切割 | 大溪河特大桥索梁锚固构造焊接工艺研究

摘要：大溪河特大桥采用钢-混组合梁斜拉桥，其外置式钢锚管锚固系统是斜拉索锚固构造的重大设计创新。作为锚固系统的锚固腹板是重要的传力构件，其四周均采用熔透角焊缝连接。因此，大溪河特大桥索梁锚固构造的焊接生产是本桥钢结构成功制造的关键，从焊接方法、焊接材料、坡口形式、焊前预热、焊接顺序、焊接参数、无损检测要求及焊缝编号规定等角度进行焊接工艺研究与总结，以便为今后索梁锚固构造焊接工艺的优化和焊接装备的智能化改进提供参考。
焊接与切割 | 不同焊接速度的建筑钢结构T形接头性能模拟

焊接与切割 | 不同焊接速度的建筑钢结构T形接头性能模拟

摘要：选取Q355级钢材作为研究对象，探究不同焊接速度下建筑装配式钢结构T形接头性能。通过Hypermesh软件进行建模，系统分析了、和共3种焊接速度对T形焊接接头残余应变及整体性能的影响。结果显示：的焊接速度导致焊缝区温度过高，增加了接头受损的风险；而的焊接速度则因热输入不足，加大了操作难度并可能影响焊接质量。相比之下，的焊接速度被证实为最优选择，其不仅能有效控制残余应变
焊接与切割 | 微量Ai元素添加对Sn-9Zn无铅钎料润湿性及焊点可靠性的影响

焊接与切割 | 微量Ai元素添加对Sn-9Zn无铅钎料润湿性及焊点可靠性的影响

摘要：在电子封装领域，无铅钎料的润湿性及焊点的可靠性对电子设备的质量起着至关重要的作用。研究了微量A1元素的添加对无铅钎料润湿性及焊点可靠性的影响。结果表明：添加质量分数为 0 . 0 1 % 和 0 . 0 2 % 的A1元素，使钎料的润湿角从下降至和。但质量分数为 0 . 0 5 % 的A1添加量，使润湿角上升到。这是由于A1元素富集于液态钎料表面，优先与 Z n 元素
焊接与切割 | 发动机小尺寸燃油管焊接工艺优化研究

焊接与切割 | 发动机小尺寸燃油管焊接工艺优化研究

摘要：针对发动机小尺寸燃油管手工焊接存在的效率低、焊缝质量不稳定等问题，开展面向小尺寸燃油管的机器人电弧焊技术焊接参数优化的研究。基于试验设计方法（DOE），对焊接参数进行试验，得到最优参数组合，即焊接速度为、送丝速度为、修正电弧长度为 - 2 m m ，初始焊接电流为 1 2 0 A 。采用优化后的焊接参数进行批量生产，产品满足生产质量要求，对小尺寸燃油管的制造具有一定的指导意义。
焊接与切割 | 深水导管架S420高强钢焊缝金属扩散氢来源及关键影响因素分析

焊接与切割 | 深水导管架S420高强钢焊缝金属扩散氢来源及关键影响因素分析

摘要：深水导管架S420高强钢焊缝延迟裂纹因其隐蔽性而对导管架结构强度和使用安全造成极大危害，因此需要严格控制导管架结构焊缝质量。焊缝金属扩散氢含量是造成延迟裂纹的主要原因之一。为了研究深水导管架S420高强钢焊接过程施工环境要素（环境温度、湿度、风速和焊接材料暴露时间）与工艺参数（焊接热输入和预热温度）对焊缝金属扩散氢含量的影响规律，采用药芯焊丝气体保护焊（FCAW-G）和埋弧焊(SAW）工艺，在不同的模拟环境中对S420高强钢开展不同焊接材料扩散氢含量测试，重点研究施工过程中扩散氢来源及实际施工组合工况与焊缝金属扩散氢含量之间的内在联系。通过分析深水导管架S420高强钢焊缝金属扩散氢来源及关键影响因素，从降低扩散氢含量角度提出了有效的预防措施，以减小深水导管架焊接延迟裂纹的产生概率。
焊接与切割 | 焊接活性剂对低碳钢焊缝成形性能的影响

焊接与切割 | 焊接活性剂对低碳钢焊缝成形性能的影响

摘要：焊缝的熔深和熔宽决定了低碳钢的应用普及，控制焊接速度、改变离焦量、引入保护气体和调整焊接姿态等方法虽然可以改善焊接效果，但是通常需要高功率激光器。在低功率下通过引入焊接活性剂提高焊缝熔深和焊缝晶粒相的形态。引入单一焊接助剂二氧化钛和氧化镁，焊缝熔深从分别增加到 2 8 2 2 μ m 和2 7 4 7 μ m ，调整复合助剂中二氧化钛和氧化镁的质量分数，焊缝熔深进一步提高，最高熔深达到 3 3 9 0 μ m ，比无焊接助剂的焊缝熔深提高 4 2 % 以上，提高的焊接熔深归因于两种焊接助剂的协同作用。研究结果提供了一种在低功率下提高焊缝熔深的一般方法。
焊接与切割 | 6005A-T6铝合金型材静轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织与力学性能

焊接与切割 | 6005A-T6铝合金型材静轴肩搅拌摩擦焊接头微观组织与力学性能

摘要：采用静轴肩搅拌摩擦焊对6005A-T6铝合金型材进行焊接，采用光学显微镜、显微硬度计、电子万能试验机和高频疲劳试验机等设备研究了静轴肩搅拌摩擦焊锁底接头的显微组织和力学性能。结果表明：锁底接头的搅拌区组织发生动态再结晶形成了细小的等轴晶粒（约），热影响区晶粒尺寸较大（约）。硬度测试结果显示，接头硬度近似呈现“W”形分布。焊接接头的平均屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为，和 3 . 5 3 % ，接头拉伸试样均断裂于热影响区。锁底接头在循环周次条件下的中值疲劳极限为 1 1 2 M P a ；当置信度为 9 5 % 和失效概率为 5 % 时，接头的疲劳下极限为。本研究为静轴肩搅拌摩擦焊接技术在铝合金车体制造中的应用提供基础理论数据。
焊接与切割 | 海洋工程工艺管道的局部焊后热处理

焊接与切割 | 海洋工程工艺管道的局部焊后热处理

摘要：对LNG模块化工厂建造过程中常见的工艺管道需要热处理的工况进行了介绍，并对常见的工艺管道、管件及包含有附件的工艺管道热处理要求进行了介绍，同时结合热处理标准给出了常见工艺管道焊接接头不同连接形式下的热处理温度区间，并已在国际项目上使用，为同类项目提供施工经验。
热处理 | 16Ni3CrMoE钢输出齿轮的热处理工艺研究

热处理 | 16Ni3CrMoE钢输出齿轮的热处理工艺研究

摘要：航空发动机传动系统齿轮装配精度较高，经热处理后装配尺寸变形控制难度大，采用碱浴自由淬火后零件的变形不能有效控制，严重影响了齿轮的装配及使用。以16Ni3CrMoE钢输出齿轮为研究对象，通过模压油冷淬火替代碱浴自由淬火，对零件关键尺寸进行限制，以控制零件变形。对比分析两种方式淬火零件的组织、硬度、性能及尺寸变化规律，结果表明：采用模压油冷淬火工艺可有效控制零件的变形问题，加工的零件符合技术指标要求。
热处理 | Mn与Fe对Al-Cu-Ce合金显微组织和力学性能的作用机制

热处理 | Mn与Fe对Al-Cu-Ce合金显微组织和力学性能的作用机制

湖南惠同新材料股份有限公司麓谷分公司湖南长沙摘要：针对合金元素对金属材料作用机制复杂的问题，研究以Al-Cu-Ce合金材料为试验对象，通过金相显微镜进行微观组织观察、热分析以及力学性能测试，探究合金元素Mn与Fe对合金材料的组织和力学性能的影响。结果显示：在热处理后的微观组织中，Mn含量越高，其在A1-Cu-Ce合金中分布越均匀，而Fe含量越高，针状组织越密集。在均添加 0 . 6 % M n 元
热处理 | 30CrMnSiA钢吊钩等温淬火工艺的研究

热处理 | 30CrMnSiA钢吊钩等温淬火工艺的研究

摘要：针对30CrMnSiA钢吊钩等温淬火后力学性能不达标的问题，通过工艺试验，分析等温温度对材料金相组织和力学性能的影响。结果表明：30CrMnSiA钢吊钩等温淬火最佳温度为，等温淬火可获得贝氏体＋马氏体的复相组织，随着等温温度上升，上贝氏体含量逐渐增加，硬度与强度值下降，同时保持良好的伸长率和断面收缩率。
热处理 | 热处理工艺对沉淀硬化不锈钢性能的影响

热处理 | 热处理工艺对沉淀硬化不锈钢性能的影响

摘要：17-4PH钢是一种典型的马氏体沉淀硬化不锈钢，具有较高的强韧性及良好的耐蚀性。通过对17-4PH钢经过固溶处理后，分别进行了和的一次时效处理，以及时效后再进行二次时效下的热处理试验，检测不同热处理状态下材料的力学性能和金相组织的变化。结果表明：17-4PH钢在固溶处理和时效的金相组织为马氏体，在时效的金相组织为回火索氏体。17-4PH钢在时效时抗拉强度和屈服
热处理 | 航天典型金属材料离子渗氮技术研究进展

热处理 | 航天典型金属材料离子渗氮技术研究进展

摘要：新一代航天器的发展对运动机构的承载能力、服役寿命及轻量化提出了更高要求，离子渗氮技术作为一种重要的表面强化手段，在空间机构高性能、长寿命、高可靠及轻量化制造中具有很高的应用价值。详细介绍了当前航天高强钢、钛合金与铝合金三类典型材料离子渗氮技术最新研究进展，结合未来工程应用需求提出了当前存在的差距及发展方向。
增材制造 | 激光选区熔化成形AI-Mg-Sc合金与O态5A06板材TIG焊工艺研究

增材制造 | 激光选区熔化成形AI-Mg-Sc合金与O态5A06板材TIG焊工艺研究

摘要：以5B71合金焊丝为填充材料，采用钨极惰性气体保护（TIG）焊接工艺对 1 . 2 m m 厚激光选区熔化(SelectiveLaserMelting，SLM）成形Al-Mg-Sc合金与O态5A06试板进行焊接，对焊接接头的O态显微组织演变及细化特征进行研究。结果表明：采用合理的TIG焊接参数焊接的SLM熔化成形A1-Mg-Sc与O态5A06试板，焊缝正面靠近表面位置和焊接接头熔合线位置，分布着数量较多的气孔，最大直径达 0 . 2 m m ，焊接接头SLM成形A1-Mg-Sc合金一侧熔合线附近的气孔夹渣数量和尺寸大小均大于母材及5A06试板一侧。焊缝中Sc和Zr微合金元素改善了组织晶粒大小，为等轴晶；熔池过冷区晶粒尺寸更加细密，形成超细晶区，晶粒平均大小以 2 0 μ m 为主。而熔池中其他区域，焊缝区晶粒以 4 0 ～5 0 μ m 大小的等轴晶为主。焊缝断口面气孔密集，未发现明显的剪切唇，存在明显韧窝组织，部分韧窝内发现强化相颗粒，呈现脆韧性复合断裂形貌。
增材制造 | 铝合金电弧增材制造技术的研究现状及发展

增材制造 | 铝合金电弧增材制造技术的研究现状及发展

摘要：铝合金电弧增材制造技术（Wire Arc Additive Manufacturing，WAAM）作为一种新型增材制造方法，凭借其独特的材料沉积方式和高效制造能力，近年来在轻质结构件的制造领域获得了广泛关注。该技术结合了电弧焊接与增材制造的优点，具备高材料利用率和低生产成本等特点，尤其适用于铝合金等轻质金属材料的快速制造。首先，回顾了铝合金电弧增材制造的技术现状，包括原理及工程应用实例；其次
铸造与锻造 | 稀土元素对Mg-AI-Zn系镁合金组织与性能影响研究进展

铸造与锻造 | 稀土元素对Mg-AI-Zn系镁合金组织与性能影响研究进展

摘要：Mg-Al-Zn系镁合金作为Mg-Al系镁合金中发展较为广泛的一个分支，凭借其优异的综合性能，展现出良好的应用前景。在众多改性手段中，合金化与微合金化技术因其显著的效果而受到学者们的广泛关注。综述了La、Nd、Pr、Y和Gd等常见稀土元素对Mg-Al-Zn系镁合金显微组织与力学性能的影响，并深入探讨了这些稀土元素改性Mg-Al-Zn系镁合金的优缺点及未来发展方向。
铸造与锻造 | 钛合金叶片锻造组织与性能研究

铸造与锻造 | 钛合金叶片锻造组织与性能研究

摘要：结合DEFORM-3D数值模拟研究了TC4钛合金叶片锻造工艺，分析了锻后不同部位的金相组织与力学性能。结果表明：在最终状态下，叶身处等效应变较大，叶根、叶冠处等效应变较小，叶身、叶冠和叶根的等效应力分布均匀。经该工艺条件下生产的TC4钛合金锻件满足技术条件的要求，锻后整体力学性能较为均匀，可获得性能良好的等轴初生α相和含针状α相转变β相的金相组织，且叶身部位组织较叶根和叶冠处组织晶粒更加细小
铸造与锻造 | 一种多孤立热节排气歧管的铸造工艺设计

铸造与锻造 | 一种多孤立热节排气歧管的铸造工艺设计

摘要：通过对一种多孤立热节铸铁排气歧管铸造工艺的诊断分析及改进，将铸件疏松、冷隔以及起皮废品率从 2 6 % 降到 2 % ，铸件的工艺出品率同时也提高 3 % 。描述这一解决铸件缺陷的过程，以案例事实证实了进铁液位置、冒口位置、冷铁放置等工艺措施对铸件缺陷有着十分重要的影响，正确设计进铁液位置、冷铁设置并结合冒口使用等工艺，是提高多孤立热节铸铁排气歧管铸件成品率的重要一环，同时也是影响铸件工艺出
检测 | 4130X气瓶钢管的凹坑缺陷成因分析

检测 | 4130X气瓶钢管的凹坑缺陷成因分析

摘要：针对4130X气瓶钢管内壁凹坑缺陷的产生原因，对气瓶钢管进行了化学成分分析、力学性能试验和非金属夹杂物检测，同时对凹坑处进行了金相组织、扫描电镜及能谱分析。结果表明：钢材冶炼和浇注环节正常，凹坑缺陷非钢质缺陷所致，而是产生于热成形之后的冷拔工序。凹坑的产生是由于氧化铁皮或其他硬质夹杂物在拔制过程中压入了钢管表面，或是原存在于钢管表面的翘皮剥落。制作过程应严格把控冷拔前的准备工作，以防类似缺陷重复发生。
检测 | 某压气机叶片疲劳失效分析

检测 | 某压气机叶片疲劳失效分析

摘要：某叶片从榫头断裂，对叶片及其对应榫槽分别进行宏观、微观检查，以及金相组织与硬度检测。结果表明：叶片材质及金相组织均未见异常，硬度符合要求，叶片断裂性质为高周疲劳，有多个疲劳区，源区为短线源，裂纹的萌生与榫头侧面微动损伤有关；叶片榫头与榫槽配合面上边缘附近镀银层不完整，金属基体表面有砂粒残留，榫头与榫槽紧配合，这些因素都会恶化表面接触状态，造成局部微动损伤。
检测 | 《金属加工（热加工）》2025年第5期广告目次

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《金属加工（热加工）》2025年第5期广告目次

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