航天典型金属材料离子渗氮技术研究进展
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。
热处理工艺对沉淀硬化不锈钢性能的影响
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1040℃固溶处理后，分别进行了480℃和550℃的一次时效处理，以及480℃时效后再进行550℃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480℃时效的金相组织为马氏体，在550℃时效的金相组织为回火索氏体。17-4PH钢在480℃时效时抗拉强度和屈服强度最高，冲击韧度较低，随着一次时效温度的升高，在5…
30CrMnSiA钢吊钩等温淬火工艺的研究
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340～360℃，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。
Mn与Fe对Al-Cu-Ce合金显微组织和力学性能的作用机制
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Al-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%Mn元素后，与热处理前的合金相比，经过热处理的合金伸长率、抗拉强度及屈服强度分别提升了30.03%、42.86%和25%；在均添加0.4%Fe元素并进…
16Ni3CrMoE钢输出齿轮的热处理工艺研究
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。
海洋工程工艺管道的局部焊后热处理
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。
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
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5μm），热影响区晶粒尺寸较大（约100μm）。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143MPa、191MPa和3.53%，接头拉伸试样均断裂于热影响区。锁底接头在1×10～7循环…
焊接活性剂对低碳钢焊缝成形性能的影响
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2383μm分别增加到2822μm和2747μm，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3390μm，比无焊接助剂的焊缝熔深提高42%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…
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
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…
发动机小尺寸燃油管焊接工艺优化研究
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42cm/min、送丝速度为8.5m/min、修正电弧长度为-2mm，初始焊接电流为120A。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。
微量Al元素添加对Sn-9Zn无铅钎料润湿性及焊点可靠性的影响
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Al元素的添加对Sn-9Zn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0.01%和0.02%的Al元素，使Sn-9Zn钎料的润湿角从37.26°下降至31.57°和27.22°。但质量分数为0.05%的Al添加量，使润湿角上升到42.52°。这是由于Al元素富集于液态钎料表面，优先与Zn元素形成致密性更高、缺陷更少的含Al氧化膜，阻碍了O元素与液态钎料发生反应，提升了钎…
不同焊接速度的建筑钢结构T形接头性能模拟
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60mm/min、80mm/min和100mm/min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：60mm/min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100mm/min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，80mm/min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（低于0.…
大溪河特大桥索梁锚固构造焊接工艺研究
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。
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
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…
激光粉末床熔融数值模拟研究进展
激光粉末床熔融（Laser Powder Bed Fusion,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…
电动机主轴裂纹失效分析
对失效电动机主轴化学成分、力学性能、断口低倍形貌、断口扫描数据及使用状况等进行分析。结果表明：断口为疲劳断裂形貌，断口有明显的裂纹源、扩展区有明显的疲劳辉纹；电动机主轴表面有X形状裂纹，裂纹扩展方向与电动机主轴轴向呈45°，断口具有扭转断裂特征。失效原因为电动机主轴在谐振的作用下，产生扭振疲劳裂纹。
挖掘机链轨节失效分析及改善
挖掘机履带链轨节在服役过程中出现裂纹及掉块等失效问题。通过化学成分、硬度、微观组织、断口形貌、有限元等检测对链轨节进行全面失效分析。结果表明：链轨节裂纹为疲劳裂纹，其结构上存在应力集中区域；剖检分析发现，其调质晶粒度及硬化区马氏体组织较为粗大，其他检测项目均无明显异常。基于分析结果，进行设计优化避免应力集中区域，并且通过改善调质工艺来提高基体晶粒度，改善踏面硬化工艺以细化马氏体组织。通过以上改善措施加强链轨节的强韧性、抗冲击性等综合性能，链轨节裂纹掉块失效问题得到显著改善。
主轴激光熔覆修复再制造技术研究
风机作为燃煤电站及钢厂的主要通风设备，其平稳可靠性对于整个机组的运行十分重要，随着运行工况的变化，风机主轴磨损日益严重，风机主轴磨损后局部形成沟槽，尺寸公差无法保证，易造成风机振动，影响风机正常运行。激光熔覆技术可对磨损失效工件进行修复再制造。为探索激光熔覆技术对磨损风机主轴修复的可行性。测试了激光熔覆工艺修复后试样的硬度、力学性能、微观结构等性能。结果表明：采用优化后的工艺参数：激光功率2500W、扫描速度20mm/s、送粉速度2.5r/min进行激光熔覆修复后，试样表面硬…
医用高熵合金植入物研究进展
因创伤、感染、肿瘤等原因造成的骨折和骨缺损问题一直广受关注。尽管人体骨组织有一定的再生和修复能力，但单纯依靠骨再生难以完成骨缺损的修复。当下TC4钛合金、不锈钢和铬钼合金等传统医用材料与人体细胞相容性较低，因此迫切需要开发出力学性能优良、生物相容性适宜的新型生物材料来解决长期植入引起的应力屏蔽和细胞相容性差等不良反应的共同难题。由于存在鸡尾酒效应，高熵合金具有可适应性调节的力学性能和良好的生物相容性，已被广泛应用至新型医用植入物材料。从医用高熵合金元素选择、力学性能、生物性能…
提高压射冲头铸件质量及其寿命的措施研究
压射冲头是采用砂型铸造的球墨铸铁件，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷，机械加工后表面会呈现组织疏松现象。在压射冲头试制初期，产品的使用寿命平均仅为半个班次（每个班次12h）。采取改善铸造及熔炼工艺后，产品内部组织致密，机械加工后正品率达98%以上。与此同时，对产品外表面的感应淬火工艺进行了改进，使基体金相组织转变为片状马氏体，表面硬度得到提升，单件使用寿命均在一个班次以上。