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金属加工·热加工

金属加工·热加工

2024年10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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铸锻技术专题 | 轨道交通用大型铝合金齿轮箱铸件的研制

铸锻技术专题 | 轨道交通用大型铝合金齿轮箱铸件的研制

摘要：根据高铁复兴号用大型铝合金齿轮箱铸件的结构特点和技术要求，采用树脂砂造型及低压浇注方式，合理地设计浇注系统、冒口、冷铁及低压浇注工艺，并结合CAE仿真技术进行分析和工艺优化，成功解决了缩孔、缩松和气孔缺陷。最终研制的铝合金齿轮箱力学性能良好，内外在质量高，能够满足速度160km/h动力集中型动车组列车运行的需要。关键词：低压铸造；铸造工艺；铸造模拟；AlSi7Mg0.3；齿轮箱 Dev
铸锻技术专题 | TiN纳米陶瓷对ZGMn13微观组织和力学性能影响

铸锻技术专题 | TiN纳米陶瓷对ZGMn13微观组织和力学性能影响

摘要：为细化ZGMn13的组织，并提升其使用效果。采用TiN纳米陶瓷作为添加剂，以ZGMn13为基体材料，采用吹氩法制备了添加TiN纳米陶瓷的ZGMn13试样，并对试样进行了固溶处理；使用扫描电子显微镜观察了TiN纳米陶瓷对ZGMn13试样微观组织的影响；使用布氏硬度、冲击和磨粒磨损等试验设备，对试样的力学性能、摩擦磨损性能进行测试与研究。结果表明：通过吹氩法加入的TiN纳米陶瓷对ZGMn13的晶
铸锻技术专题 | 连铸坯的热脆裂纹产生原因分析

铸锻技术专题 | 连铸坯的热脆裂纹产生原因分析

摘要：连铸坯的裂纹缺陷是影响中厚板轧制及成本控制的重要因素之一，深入研究这个指标可有效降低不必要的裂纹修磨率和工序消耗，减少废品产出率，提升产品质量，同时可有效降低生产成本，增加企业的交货能力和市场竞争力。论述通过跟踪大量的连铸坯加热及轧制过程，收集相应的原料处理工艺、温度控制改进措施，将相关措施应用于实际生产中，较好地提升了轧制质量，不仅减轻了半成品钢材的中间工序库存压力，有效改善了钢材的生产
铸锻技术专题 | 复杂曲面螺杆头模锻冷挤压快速成形组合工艺研究与应用

铸锻技术专题 | 复杂曲面螺杆头模锻冷挤压快速成形组合工艺研究与应用

摘要：为提高复杂曲面螺杆头的加工效率，研究并改变了传统机械切削加工方式，通过创新引入热锻、冷挤压及局部切削整形的组合工艺模式，从工艺流程优化、模具开发、工艺参数等方面研究，经批量验证，采用组合工艺制造的螺杆头无开裂缺陷，表面质量优良，能完全取代常规机械加工，降低生产制造成本，实现螺杆头生产效率大幅提升。关键词：复杂曲面；螺杆头；快速成形；模锻；冷挤压；组合工艺 Research and ap
铸锻技术专题 | 高速列车用铜铁基摩擦材料的研究

铸锻技术专题 | 高速列车用铜铁基摩擦材料的研究

摘要：铁路运输是我国工业化进程重要的运输方式，随着列车运行速度的提高，对制动系统材料也提出了更高要求。对现役进口高铁制动片进行测试分析，得到其各组元的具体成分及其配比，以此进口配方为基础制定工艺方案，应用热压烧结工艺使性能得到进一步优化。试验结果表明：进口材料样品基体中wCu为50%、wFe为23%；润滑组元中wC（鳞片石墨和团聚型石墨）为15%、wMoS2为2%；摩擦组元中的Fe-Cr合金比例为
焊接与切割 | 三层板激光搭接接头界面质量的影响因素分析

焊接与切割 | 三层板激光搭接接头界面质量的影响因素分析

摘要：主要针对1.5mm厚三层X2CrNiN18-7不锈钢板激光搭接焊接过程中激光功率、焊接速度及离焦量对焊缝承载能力的影响进行研究。以激光功率、焊接速度和离焦量为三因素，进行三因素三水平试验，以焊缝可承受载荷、焊缝熔深、焊缝表面熔宽及焊缝搭接处熔宽为指标，研究各工艺参数对焊接质量的影响程度。结果表明：激光功率、焊接速度和离焦量对焊缝承受载荷能力的影响均比较大，具体为激光功率＞焊接速度＞离焦量，针
焊接与切割 | G115钢窄间隙自动氩弧焊焊接接头的组织与性能研究

焊接与切割 | G115钢窄间隙自动氩弧焊焊接接头的组织与性能研究

摘要：采用窄间隙自动氩弧焊机焊接G115大口径厚壁管，借助金相显微镜对焊接接头的显微组织进行观察，应用拉伸、弯曲、冲击、硬度和残余应力测试等方法对接头的力学性能进行试验分析。结果表明：窄间隙氩弧焊接头显微组织均为回火马氏体，热影响区未发现显微裂纹缺陷，热影响区宽度仅为1.7mm。焊接接头强度性能良好，弯曲试验满足标准要求，冲击试验结果优良，最高硬度值249HV满足标准要求，焊接接头中残余应力的最大
焊接与切割 | 奥氏体耐热钢SP2215焊接工艺研究

焊接与切割 | 奥氏体耐热钢SP2215焊接工艺研究

摘要：自主研发的新型奥氏体耐热钢SP2215具有良好的高温持久强度和较好的抗腐蚀、抗氧化性能，极有可能替代HR3C耐热钢。对奥氏体耐热钢SP2215进行了热丝TIG焊工艺研究，同种、异种材质焊接接头各项力学性能良好，SP2215钢同种材质所选焊丝的焊接接头高温持久强度与母材相当，为电站锅炉使用奥氏体耐热钢SP2215的过热器和再热器提供焊接技术支撑，同时便于锅炉焊接技术人员借鉴参考。关键词：S
焊接与切割 | 不锈钢CMT焊接与MAG焊接工艺对比研究

焊接与切割 | 不锈钢CMT焊接与MAG焊接工艺对比研究

摘要：选用2mm厚X2CrNiN18-7不锈钢进行CMT与MAG焊接工艺对比试验研究。主要从焊缝成形、接头金相、力学性能、焊接飞溅和焊接变形等方面对比分析以上两种工艺的不同之处。结果表明：两种焊接方法的焊缝都是典型的熔化极气体保护焊焊缝成形，二者主要的组织成分都以奥氏体为主，且有少量铁素体。由于MAG焊接热输入高，特征区域与CMT焊接相比缺少部分熔化区和等轴晶区。CMT焊接所得焊缝强度和伸长率高于
焊接与切割 | 巴莱水电站压力钢管用P460Q钢材焊接性试验研究

焊接与切割 | 巴莱水电站压力钢管用P460Q钢材焊接性试验研究

摘要：介绍了欧标P460Q钢的特性。对于该材料的焊接性能，首先通过计算碳当量及裂纹敏感系数进行分析，然后进行了焊接工艺评定试验验证，最后通过冷卷试验、焊缝返修试验、水压试验等进行研究。关键词：欧标P460Q；焊接性能；碳当量；裂纹敏感系数；焊接工艺评定。 Welding performance study of P460Q steel for pressure steel pipe for
焊接与切割 | 大跨度斜拉桥锚固构造焊接技术研究

焊接与切割 | 大跨度斜拉桥锚固构造焊接技术研究

摘要：新市金沙江大桥主塔上采用钢锚梁和钢牛腿结构锚固斜拉索，钢梁上采用钢锚箱结构焊接在上弦杆上，由于受力大，锚固构造部位多为厚板焊接，熔透焊缝多，焊接填充量大，局部操作空间狭小，施工操作、焊接变形控制难度较大。通过对钢锚梁、钢牛腿及钢桁梁锚箱构造组装施焊顺序及焊接变形控制进行分析研究，采取相应的控制措施，制定合理的焊接工艺，保证新市金沙江大桥锚固构造的焊接质量和制造精度。关键词：钢桥；锚固构造
焊接与切割 | S355热轧H型钢SAW焊接接头微观组织与低温冲击性能研究

焊接与切割 | S355热轧H型钢SAW焊接接头微观组织与低温冲击性能研究

摘要：采用埋弧焊（SAW）焊接S355热轧H型钢，利用光学显微镜和扫描电镜观察焊接接头微观组织，按照欧洲标准对焊接接头进行显微硬度测试和低温冲击性能试验，利用SEM观察断口形貌进行分析。结果表明：焊缝区组织主要由针状铁素体＋珠光体构成；热影响区由粗晶区、细晶区和不完全重结晶区构成，粗晶区组织主要由粗大的铁素体＋珠光体＋少量的块状铁素体＋粒状贝氏体构成；细晶区组织由细小均匀的铁素体和珠光体构成；不完
焊接与切割 | 中厚板H型钢高效全熔透焊工艺和焊接材料研究

焊接与切割 | 中厚板H型钢高效全熔透焊工艺和焊接材料研究

摘要：对中厚板H型钢主角焊缝不开坡口熔透焊工艺及接头焊接工艺与焊接材料进行试验研究，实现了中厚板H型钢主角焊缝不开坡口熔透焊达到熔透要求，拥有良好的无损检测合格率，焊接变形小，生产效率高。通过对焊接接头进行性能检测，结果表明：焊接接头不低于Q355B钢力学性能要求。关键词：H型钢；双面焊；高效；焊接材料 Efficient full penetration welding technolog
焊接与切割 | 铜合金与低碳钢异种材质焊接研究

焊接与切割 | 铜合金与低碳钢异种材质焊接研究

摘要：将铝青铜粉末堆焊到低碳钢表面，调节不同焊接电流，利用金相、线扫描等方法对堆焊层金属的组织进行分析，并对堆焊层进行腐蚀试验。结果表明：铝青铜堆焊层在焊接电流为100～130A时，结合性良好；铝青铜堆焊层在3.5%NaCl溶液中具有良好的耐蚀性；当焊接电流为90A时，堆焊层金属耐蚀性最好，随着电流增大，耐蚀性逐渐变差。关键词：铜合金；低碳钢；显微组织；线扫描；耐蚀性 Research on
焊接与切割 | 基于局部干法的核电水池覆面缺陷焊接修复工艺研究

焊接与切割 | 基于局部干法的核电水池覆面缺陷焊接修复工艺研究

摘要：针对核电站乏燃料水池钢覆面出现的腐蚀缺陷等问题，采用了局部干法水下TIG焊接的修复方法对覆板进行焊接修复。首先，利用设计的压力环境模拟系统进行0.3MPa压力范围内干式焊接试验，获得不同压力下的覆板焊接最佳工艺；基于干式环境最佳焊接参数，开展局部干法水下焊接工艺探索，并对焊接接头切样进行金相检测。宏观金相结果显示：焊缝成形良好，无裂纹、气孔；微观金相检测结果表明：显微组织基体为呈枝晶状的奥氏
焊接与切割 | 传统扩散连接在金属材料加工中的研究及应用

焊接与切割 | 传统扩散连接在金属材料加工中的研究及应用

摘要：高性能金属材料往往离不开好的加工工艺，扩散连接技术在金属材料领域发挥着重要作用。介绍了扩散连接技术的基本原理，解释了材料的固态扩散过程，以及与传统焊接方法相比的优势。讨论了扩散连接的影响因素，包括工艺参数、元素扩散和界面结合强度与断裂机理，尤其是温度、压强、保温时间对接头强度的影响。探讨了扩散连接在航空航天、核能领域的应用，并对扩散连接的进一步研究方向提出了建议。关键词：传统扩散连接；工
增材制造 | 基于三维CT图像的电弧增材制造高强AlCuMnZr合金的气孔缺陷及其控制研究

增材制造 | 基于三维CT图像的电弧增材制造高强AlCuMnZr合金的气孔缺陷及其控制研究

摘要：研究了电弧增材制造（Wire and Arc Additive Manufacture，WAAM）高强AlCuMnZr合金的气孔缺陷形成机理及其控制方法。基于三维CT图像分析技术，对采用自然空冷（AC）、基板强制水冷（WC）及热等静压（HIP）后处理的薄壁件气孔缺陷分析。结果表明：AC/WC/HIP试样的气孔率分别为1.29%、1.21%、0.45%。HIP处理可有效降低气孔率并提升合金力学
增材制造 | 通过多级热处理实现选区激光熔化Ti-6Al-4V合金强度与塑性平衡

增材制造 | 通过多级热处理实现选区激光熔化Ti-6Al-4V合金强度与塑性平衡

摘要：选区激光熔化制造Ti-6Al-4V合金通常表现出高强度与低延展性，需要通过热处理将针状α'马氏体分解为平衡的α+β相来获得优异的力学性能。在优化SLM成形工艺参数的基础上，系统研究了多级热处理对Ti-6Al-4V合金显微组织与拉伸性能的影响。试验结果表明：在最佳工艺参数下，SLM制备Ti-6Al-4V合金的相对密度为99.66%。经应力消除、固溶时效、热等静压处理后，Ti-6Al-4V合金获
热处理 | 20Cr2Ni4钢的渗碳工艺试验

热处理 | 20Cr2Ni4钢的渗碳工艺试验

摘要：20Cr2Ni4钢是一种高Cr、Ni渗碳合金钢，具有良好的淬透性、硬度和心部韧性。采用“渗碳＋高温回火＋二次加热淬火＋低温回火”及“渗碳＋直接淬火＋冷处理＋低温回火”两种工艺对20Cr2Ni4钢进行热处理，并从显微组织、渗层硬度梯度、表面及心部硬度、耐磨性与冲击性能等方面进行对比。结果表明：“渗碳＋高温回火＋二次加热淬火＋低温回火”处理后的试样渗碳效果、表面硬度更好，“渗碳＋直接淬火＋冷处理
热处理 | HISMART热处理车间数字化管理系统开发

热处理 | HISMART热处理车间数字化管理系统开发

摘要：针对热处理车间信息化水平不高、生产管理方式落后等问题，根据热处理车间的生产特点，设计开发了热处理车间数字化管理系统（HISMART）。该系统通过对车间的生产和管理需求进行分析，在生产方面，采用信息化、数字化技术，实现了产品热处理过程信息化管理，建立了产品数字化管理、生产执行、过程检验的信息通信渠道；在管理方面，实现了车间设备数字化监控、生产实时监控以及异常状态报警等信息化管理功能。该系统提升
热处理 | 箱式可控气氛渗碳炉渗碳内氧化分析改进

热处理 | 箱式可控气氛渗碳炉渗碳内氧化分析改进

摘要：对渗碳内氧化产生机理进行了阐述，同时利用箱式可控气氛渗碳炉对18CrNiMo7-6合金渗碳钢内氧化问题进行分析研究，并对其渗碳工艺进行优化。通过试验对渗碳过程中的工艺参数、工艺能力进行了分析。结果表明：在工件材料和渗层深度一定的条件下，将强渗碳势分成1.15%和1.1%两段进行，并在两段之间增加碳势缓降段，同时将扩散碳势提高到0.82%，同样在1.1%和0.82%之间增加碳势缓降段，避免降碳
热处理 | 退火温度对轧制铜铝锌合金力学性能的影响

热处理 | 退火温度对轧制铜铝锌合金力学性能的影响

摘要：以铜铝锌合金为研究对象，通过轧制和短时间退火工艺相结合的处理方法，调控铜铝锌合金的微观组织，解决了轧制变形后铜铝锌合金强度较高、延展性较差的问题，达到协同提升综合力学性能的目的。通过金相检验、拉伸测试、包申格效应测试及数字图像相关性分析（DIC）试验，综合分析了轧制铜铝锌合金退火后的微观组织与力学性能。研究结果表明：对铜铝锌合金进行不同温度轧制处理，发现室温轧制后进行325℃×20min退火
热处理 | 汽车十字轴式万向节断裂原因分析

热处理 | 汽车十字轴式万向节断裂原因分析

摘要：某汽车在路况极差、颠簸不平的道路上行驶时，出现了传动系统失效问题，经检查发现万向节的轴承套筒断裂。为查找套筒断裂失效原因，对其断口形貌、显微组织、化学成分、维氏硬度等进行了检测。结果表明：渗碳与淬火工艺不良是万向节轴承套筒发生断裂的主要原因。套筒表面组织为粗针马氏体＋大量残留奥氏体，局部可见马氏体间微裂纹，心部存在魏氏组织，使套筒冲击性能变差，因无法承受苛刻路况冲击而发生脆性断裂。关键词
热处理 | 热等静压粉末冶金技术制备高合金冷作模具钢应用研究

热处理 | 热等静压粉末冶金技术制备高合金冷作模具钢应用研究

摘要：采用热等静压粉末冶金技术开展了X230CrVMo13高合金模具钢成形技术研究，并结合数值仿真手段对合金粉末致密化规律进行探索。此外，通过退火热处理工艺对粉末合金性能进行调控，分析了热处理工艺对微观组织、力学性能的影响。结果表明：数值模型能够准确模拟X230CrVMo13粉末致密化过程，通过热等静压粉末冶金技术制备的X230CrVMo13粉末合金达到了理论密度，通过退火热处理工艺实现对碳化物析
热处理 | 23Cr-12Ni钢热压缩行为及热本构方程

热处理 | 23Cr-12Ni钢热压缩行为及热本构方程

摘要：利用GLEEBLE 3500热力模拟试验机对23Cr-12Ni钢进行等温压缩试验，温度为1000～1250℃，应变率为0.001～10/s。根据不同条件下的应力-应变曲线，拟合获得23Cr-12Ni钢的热本构方程，通过计算加工硬化率θ，得到该钢发生动态再结晶时的临界应力σc和临界应变εc，并建立临界值与峰值之间的定量关系。结果表明：23Cr-12Ni钢发生动态再结晶的临界条件为ε＞εc＝5.

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