Abstract ：

将摆动激光与GMAW工艺复合,利用"8"字形摆动激光扫描液态熔池,对其温度场和流场进行调控,以改变熔池温度梯度,主动调控熔池流动以改善焊缝成形.在 6061铝合金板材表面进行堆焊试验,重点探究了光丝间距、摆动幅度、激光功率对于焊缝成形的影响,采用高速摄像机拍摄激光扫描熔池过程.结果表明,摆动激光扫描可以有效抑制成形缺陷的发生,当摆动激光扫描熔池中部时可以获得最佳的焊缝成形效果.摆动激光扫描降低了熔池温度梯度分布,同时激光扫描产生的激光蒸发反力可以驱动熔池流动,促进了液态熔池的流动铺展,从而有效抑制了不规则焊缝成形缺陷,减少焊缝内部气孔和裂纹缺陷.调节摆动激光摆幅可以在一定范围内对焊缝宽度进行调控.

Keyword ：

焊缝成形 摆动激光扫描 熔化极气体保护焊 熔池流动

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一种抗擦伤的铁基堆焊材料及其制备方法属于表面工程领域，所述的堆焊材料以药芯焊丝方式制备，药芯原料包括：碳化铬粉末、氮化铬粉末、电解锰粉、硅粉、还原铁粉、镍粉、铬粉、铌粉和钼粉；各元素成分范围如下：Cr : 22‑25wt.％；Ni : 4‑7.5wt.％；C : 1.0‑1.2wt％；N : 0.1‑0.4wt.％；Mn : 4‑5wt.％；Si : 3.3‑3.5wt.％；Mo : 1‑2wt.％；Nb : 0.6‑0.8wt.％和Fe余量。本发明一方面在堆焊材料中添加与氮化学亲和力较大的元素，如Cr, Mn, V, Nb增加氮化物的含量，另外一方面等离子堆焊气氛中通入氮气，减少堆焊过程中氮的损失，增加氮在堆焊层中的溶解量，最终得到了低镍的奥氏体堆焊层，由于氮含量的增加使得堆焊层抗擦伤性能有明显的提高。

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一种抗擦伤的铁基堆焊材料及其制备方法属于表面工程领域，所述的堆焊材料以药芯焊丝方式制备，药芯原料包括：碳化铬粉末、氮化铬粉末、电解锰粉、硅粉、还原铁粉、镍粉、铬粉、铌粉和钼粉；各元素成分范围如下：Cr : 22‑25wt.％；Ni : 4‑7.5wt.％；C : 1.0‑1.2wt％；N : 0.1‑0.4wt.％；Mn : 4‑5wt.％；Si : 3.3‑3.5wt.％；Mo : 1‑2wt.％；Nb : 0.6‑0.8wt.％和Fe余量。本发明一方面在堆焊材料中添加与氮化学亲和力较大的元素，如Cr, Mn, V, Nb增加氮化物的含量，另外一方面等离子堆焊气氛中通入氮气，减少堆焊过程中氮的损失，增加氮在堆焊层中的溶解量，最终得到了低镍的奥氏体堆焊层，由于氮含量的增加使得堆焊层抗擦伤性能有明显的提高。

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一种铝/钢复合过渡接头的加工工艺，属于金属材料领域。本发明在钢管待焊接区表面制备一层镍中间过渡层，阻隔钢与铝之间的界面反应；并采用铝合金电弧堆焊的方法在镍中间过渡层上根据设计要求制造出相应的结构毛坯，之后再采用机械加工方法进行精加工，形成钢/铝复合过渡接头，在应用过程中可将该过渡接头通过焊接方法钢侧与钢焊接、铝侧与铝焊接；在电弧增材制造过程中钢管中可同步通入水冷解决管路增材制造过程中的热积累问题。本发明解决了钢铝焊接热物理性能相差大，接头脆性增加，塑性和韧性下降；接头变形大，易形成裂纹；冷却结晶后焊缝成分不均匀，接头性能较差等难题，实现了钢/铝异种金属的高质量焊接。

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城市垃圾的处置已成为全球各国及各地政府面临的最严峻的城市问题之一,垃圾焚烧作为重要的处理手段,不仅可以达到减容减重的目的,而且还可以实现能量的梯级利用,实现垃圾资源效益的最大化.垃圾焚烧炉作为一种垃圾焚烧过程中的关键设备,使用过程中垃圾物化特性、焚烧温度、烟气成分等因素均会对垃圾焚烧炉关键服役材料的寿命造成一定的影响.因此,研究开发耐高温、耐腐蚀、长寿命的关键服役材料是保证垃圾焚烧炉正常有序运转以及安全生产的关键.典型的垃圾焚烧炉关键服役材料有耐火材料、金属管壁面涂层材料、烟气处理材料等.近年来,随着垃圾焚烧炉向大型化、自动化方向发展,现有的普通耐火材料很难满足垃圾焚烧炉用耐火性能的要求,因此垃圾焚烧炉对耐火材料的选择提出了更高的特殊要求.当前焚烧炉用耐火材料的研究主要围绕垃圾焚烧炉不同部分及不同焚烧气氛条件下耐火材料的特殊要求,进行含铬耐火材料抗蚀性能的研究以及以碳化硅为代表的无铬化耐火材料的研发.垃圾焚烧过程产生大量富含酸性腐蚀性气体及卤盐的飞灰颗粒,极易对焚烧炉金属管壁造成严重侵蚀,因此学者和企业积极开发抗腐蚀性涂层防护材料.当前的研究主要集中在堆焊涂层防护材料、热喷涂防护材料以及激光熔覆防护材料的研发.垃圾焚烧烟气的无害化处置,也是垃圾焚烧技术开发以及关键服役材料研究的重点问题,当前的研究主要集中在烟气脱N、脱S催化剂材料的开发、烟气处理用除尘过滤材料的研制,尤其是耐高温耐腐蚀新型纤维材料的长寿化设计.本文根据典型垃圾焚烧炉类型及其特点,综述了垃圾焚烧炉关键服役所需的耐火材料、金属管壁面涂层材料、烟气处理材料等垃圾焚烧炉关键服役材料的研究进展,提出了目前研究和应用中面临的问题,并展望了未来的发展趋势,以期为我国垃圾焚烧炉关键服役材料进一步应用和推广提供有益的参考.

Keyword ：

腐蚀防护 烟气处理 垃圾焚烧炉 耐火材料

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一种高韧性15‑5PH沉淀硬化不锈钢金属芯焊丝，属于材料加工工程领域，主要用于15‑5PH沉淀硬化不锈钢的焊接和堆焊。采用430不锈钢带作为包覆层，粉芯中各合金成分的质量百分比为：金属铬粉的质量百分含量为15.5－22％，金属镍粉的质量百分含量为15－20％，电解金属锰的质量百分含量为1－3％，钼铁(Mo％＝60％)的质量百分比为0－2％，铌铁(Nb％＝60％)的质量百分比为1－3％，纯铜粉的质量百分比为8－13％，45％硅铁的质量百分比为0－2％。碳酸钠的质量百分比为1－3％，大理石的质量百分比为1－2％。余量为还原铁粉。药芯焊丝的填充率为28－35％。焊接接头具有优良的韧性和力学性能。

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一种高韧性17‑4PH沉淀硬化不锈钢金属芯焊丝，属于材料加工工程领域，主要用于17‑4PH沉淀硬化不锈钢的焊接和堆焊。采用430不锈钢带作为包覆层，粉芯中合合金成分的质量百分比为：金属铬粉的质量百分含量为17－25％，金属镍粉的质量百分含量为13－18％，电解金属锰的质量百分含量为1－3％，钼铁(Mo％＝60％)的质量百分比为0－5％，铌铁(Nb％＝60％)的质量百分比为0.5－2％，纯铜粉的质量百分比为11－15％，45％硅铁的质量百分比为0－2％。碳酸钠的质量百分比为2－4％，钛酸钾的质量百分比为2－4％。余量为还原铁粉。药芯焊丝的填充率为28－35％。焊接接头具有优良的韧性和力学性能。

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基于以能量准则判定的薄板稳定理论,建立超薄板激光焊接头失稳变形的有限元模型.使用ABAQUS模拟了0.07 mm厚的316L钢箔平板堆焊的温度场和应力场,获得其固有应变的分布情况.以固有应变作为等效载荷对薄板的焊后失稳变形进行特征值屈曲分析,与实测变形结果进行对比,优化数值模型,发现在较低热输入下,超薄金属板产生凹-凸变形,在较高热输入下产生反向的凸-凹变形.讨论了薄板变形模态发生改变的原因.引入低阶特征值屈曲模态作为初始变形趋势进行非线性屈曲分析,分析失稳变形量,与实际变形测量结果基本一致.保持薄板长宽比为1:1,改变薄板尺寸,拟合了薄板临界失稳载荷与其尺寸的数值关系.结果表明,薄板面积越小,薄板的临界屈曲载荷越大.而随着薄板厚度的增大,临界屈曲载荷显著增大.

Keyword ：

激光焊 屈曲分析 超薄板 临界屈曲载荷 固有应变 有限元模拟

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　　电弧熔丝成形增材制造技术以电弧为热源，采用逐层堆焊的方式制造金属实体构件，成形零件由全焊缝构成，化学成分均匀、致密度高，适用于大尺寸且形状较复杂构件的低成本、高效快速成形，是与激光增材制造方法优势互补的3D增材成形技术。然而，现有的技术多是电弧堆焊向增材制造的简单移植，通过高温液态金属熔滴连续向成形件表面平稳过渡的方式逐层累积形成3D实体，随着堆焊层数的增加，成形件热积累增大、散热条件变差，以至于熔池凝固时间增大，熔池形状难于控制。本文从电弧熔丝成形工艺，成形质量控制及成形过程控制等方面综述了近几年电弧熔丝成形增材制造技术的研究进展，分析了该技术研究和应用中存在的关键问题；提出了增减等材一体化加工技术是未来电弧增材制造技术的重要研究内容和发展方向。

Keyword ：

电弧熔丝成形 增减等材一体化加工技术 增材制造技术

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Fe-Cr-B合金作为一种新型铁基耐磨材料,其抗磨骨架是具有高硬度的M2B共晶硼化物.从其合金成分、显微组织特点、热处理对其组织性能的影响、堆焊组织以及热喷涂涂层等方面,综述了近年来的研究成果.在阐述Fe-Cr-B合金的研究与应用现状的基础上,对其发展趋势作了展望,提出开发Fe-Cr-B合金值得重视的若干问题,为今后Fe-Cr-B合金在工业生产中的研究和应用提供参考.

Keyword ：

Fe-Cr-B合金 应用 显微组织 热喷涂 热处理

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