焊接与冷作操作禁忌实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国劳动社会保障出版社

作者:王长忠

出品人:

页数:283

译者:

出版时间:2003-1

价格:17.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787504534804

丛书系列:

图书标签:

• 焊接
• 冷作
• 操作安全
• 禁忌
• 实例
• 工业安全
• 技术规范
• 危险预防
• 事故案例
• 职业健康

《铸魂与磨砺：现代工程材料的微观结构与性能调控》 内容简介 本书旨在深入探讨现代工程材料，特别是金属、陶瓷及复合材料，其微观结构特征如何决定宏观力学性能，并系统阐述通过热处理、塑性变形及表面工程等手段实现材料性能精准调控的理论基础与前沿实践。全书内容聚焦于材料科学的核心原理及其在高端制造领域的应用，与“焊接与冷作操作禁忌实例”的实践操作类主题形成鲜明对比，本书着重于理论的深度挖掘与科学机制的揭示。 --- 第一部分：材料的微观世界——结构决定性能的基石 本部分详尽介绍了构成工程材料的基本单元及其排列方式，为理解后续的性能调控打下坚实的理论基础。 第一章：晶体结构与缺陷理论的精深解析 本章首先回顾了金属的晶体结构，如体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方密堆积（HCP）的形成机制及其对材料基本物理性质（如延展性、导电性）的影响。重点深入剖析了材料中存在的各类晶体缺陷，包括点缺陷（空位、间隙原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、孪晶界）。特别强调了位错的运动、交割及其对材料塑性变形的决定性作用。引入了位错密度与加工硬化率之间的定量关系模型，并结合透射电子显微镜（TEM）的实际观察案例，展示缺陷形貌的识别与分析方法。 第二章：相变动力学与热力学基础 本章聚焦于材料内部相的形成、演化和平衡。详细阐述了吉布斯自由能、化学势在相变过程中的作用，并引入了非平衡相变理论，如贝里金德（）和库德拉姆-舒利（Cahn-Hilliard）的相分离模型。重点分析了固态相变，如析出相的形核与长大机制。对于合金系统，如钢铁中的奥氏体/铁素体转变、碳化物的析出，提供了精确的相图解读方法，以及冷却速率对最终组织形貌（如珠光体、贝氏体、马氏体）的控制效应。内容完全基于材料的热力学计算，而非操作规范。 第三章：界面科学与晶界工程 材料性能往往受制于其内部界面的特性。本章系统研究了晶界在材料力学行为中的双重角色。讨论了高角晶界与低角晶界的结构差异，特别是晶界能与扩散速率的关系。深入探讨了晶界在晶间腐蚀、蠕变以及高应力状态下断裂的敏感性。提出了通过控制晶粒尺寸和晶界特征来实现材料强韧化（Hall-Petch效应的拓展）和提高高温性能的界面工程策略，包括使用特高纯度材料以减少有害杂质在晶界处的偏聚。 --- 第二部分：性能调控的科学途径——超越传统操作的进阶技术 本部分将理论知识应用于实际的性能提升，重点介绍需要高精度物理和化学控制的先进制造和处理技术，这些技术依赖于微观机理的理解而非简单的“做什么”或“不做什么”。 第四章：先进热处理工艺的物理机制 本章不再讨论常见的退火或淬火，而是深入探讨复杂热处理工艺背后的原子扩散与弛豫过程。详细分析了梯度热处理（GHT）中温度场和应力场的耦合作用，以及该技术如何实现材料表面硬化层与心部韧性层的精确匹配。阐述了超快激光淬火中非平衡热力学的影响，特别是材料在极短时间内达到过饱和固溶状态的机理。引入了基于有限元分析（FEA）的热-力耦合模拟方法来预测热处理过程中内部残余应力的分布。 第五章：塑性变形的本构关系与本征延展性 本章聚焦于材料在应力作用下变形的连续介质力学模型。详细推导和比较了经典的奥罗旺（Orowan）方程、Viscoplasticity模型以及考虑几何必需位错（GNDs）的本构方程。重点研究了高熵合金（HEAs）和纳米晶材料在极端变形条件下的流变学行为。探讨了如何通过引入第二相粒子或改变晶体结构来提高材料的本征延展性极限，例如在TWIP（孪晶诱发塑性）和TRIP（相变诱发塑性）钢中的位错-孪晶交互作用机制。 第六章：表面工程与功能化涂层设计 本章侧重于材料表面与环境的交互作用，以及如何通过薄膜技术来赋予材料新的功能。详细介绍了化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）过程中薄膜与基体之间的应力匹配问题，这对于防止涂层剥落至关重要。讨论了离子注入技术如何改变表层材料的化学组分和晶格畸变，从而提高耐磨性和抗疲劳性能。本章还包含了对生物相容性涂层和导电高分子复合涂层的设计原则，这些均属于材料表面化学与物理的范畴，与机械操作的禁忌无关。 --- 第三部分：性能的表征、模拟与预测 本部分介绍了现代材料科学研究中不可或缺的先进分析和计算工具，它们是理解和优化材料性能的驱动力。 第七章：同步辐射与中子散射技术在材料研究中的应用 本章阐述了如何利用先进的同步辐射光源和中子源来原位、无损地观测材料在受力、受热过程中的动态微观结构变化。重点介绍高能X射线衍射（XRD）在测量晶格畸变、残余应力张量方面的精确性，以及小角散射（SAXS/SANS）在分析纳米沉淀物和孔隙率分布中的优势。这些技术提供了超越传统金相观察的实时、三维结构信息。 第八章：第一性原理计算与分子动力学模拟 本章系统介绍了利用密度泛函理论（DFT）预测材料电子结构和反应活性，以及利用分子动力学（MD）模拟材料在原子尺度上的动态过程。通过DFT计算实例，展示了如何预测合金的固溶度、相变能垒和键合特性。MD模拟部分，详细讲解了如何构建准确的势函数来模拟位错的攀移、晶界的迁移以及材料在超高应变率下的断裂路径。这些计算工具是设计新材料的理论先导，与现场操作规范无直接关联。 --- 结语 本书的全部内容建立在材料的微观机制理解、热力学和动力学原理之上，旨在培养读者运用科学方法分析和解决材料性能问题的能力。全书覆盖了从原子尺度到宏观性能的完整知识体系，是深入理解现代工程材料科学的专业参考书。

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这本书简直是我的“救星”！我最近刚开始接触一些金属加工方面的技术活，说实话，理论知识学了不少，但真到了实际操作的时候，心里总是没底。拿到这本《焊接与冷作操作禁忌实例》后，我简直是爱不释手。它没有那种枯燥的教科书腔调，而是直接切入到我们日常工作中可能遇到的那些“坑”里。比如，关于焊接时的气体保护，书里用大量的篇幅详细讲解了不同环境下，用错保护气体会导致什么样的焊接缺陷，以及这些缺陷最终会如何影响工件的力学性能。我记得有一章专门讲了角焊缝的内部缺陷，通过大量的图例和案例分析，让我瞬间明白了为什么以前焊的工件老是出现气孔和夹渣，原来是引弧和收弧的手法不对。更重要的是，它不像别的书那样只告诉你“不能这样做”，而是会用非常生动的语言解释“为什么不能这样做”，以及“一旦犯了错，补救起来有多麻烦”。这种把理论和实际操作的风险点紧密结合的写法，极大地提高了我的安全意识和操作的规范性。读完前几章，我感觉自己对“宁可慢一点，也不能错一步”这句话有了更深刻的体会。

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这本书的编排逻辑简直是为我这种“实战派”量身定做的。它不是按工序来组织的，而是按照“常见失误”和“高风险操作”来分类的。我记得翻开目录时，看到“异种金属连接的十大陷阱”那一节，立刻就被吸引住了。我们公司最近正在尝试用某种高强度钢和铝合金做混合结构件的连接，过去我们主要靠胶粘和铆接，但现在想尝试激光焊。书里对激光焊接异种材料时，热影响区（HAZ）的脆化敏感性分析得极其透彻，特别是提到避免形成低熔点的金属间化合物那一块，给出了非常明确的工艺参数调整建议，比如如何控制扫描速度和填充丝成分。它甚至还附带了一些现场急救措施，比如当焊缝出现裂纹时，应该如何利用热锤击打或局部加热来缓解残余应力，防止裂纹扩展。这种深入到现场应急处理层面的内容，非常难得，让人感觉作者就是站在我们工作台边手把手指导。

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我以前总觉得，只要严格按照标准操作规程（SOP）走，就不会出大问题。但读了这本书后，我才意识到很多“潜规则”和“经验之谈”才是保证质量的关键。比如，关于焊前预热的争议，书里并没有简单地给一个温度范围，而是根据焊件的厚度、含碳量以及环境湿度，提供了一个决策树模型。它会告诉你，在潮湿环境下，对低碳钢进行预热，不仅仅是为了排除水分，更重要的是要控制加热速率，防止奥氏体快速冷却形成马氏体。此外，书中对“疲劳寿命”的讨论也十分精辟，它没有停留在理论计算上，而是通过对疲劳断口的宏观观察图例，教我们如何通过断口形貌来反推是哪一步操作导致了疲劳源的产生——是冷作时的划痕，还是焊接时的飞溅物夹渣。这种对细节的极致关注，让我对自己的工作质量有了更高的要求。这本书更像是一本“避祸指南”，而不是一本“操作手册”。

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坦白说，这本册子是同行推荐给我的，说实话，我一开始还挺怀疑，毕竟现在市面上的专业书籍汗牛充栋，大部分都是老生常谈。然而，这本书的独特之处在于它对“冷作”部分的深度挖掘。我们车间里经常需要进行一些复杂的钣金折弯和拉伸成型，很多时候，模具设计看起来很完美，但实际下料后，零件边缘总会出现应力集中导致的微小裂纹。这本书里有一部分专门讨论了材料的“疲劳萌生点”与冷作硬化之间的微妙关系。它引用了几个非常经典的失败案例，对比了不同牌号钢材在受到同样程度的冷加工后，其残余应力的分布情况。让我印象最深的是关于冲压件边缘处理的章节，书中详细对比了机械倒角、火焰切割后打磨和激光切割的边缘质量，并用数据说明了哪种方法对后续的焊接性能影响最小。对于我这种需要负责工艺验证的工程师来说，这些具体到数值和形貌的分析，比任何宏大的理论陈述都来得实在。它教会我从材料微观结构的角度去理解宏观的“禁忌”。

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这本书最打动我的地方在于它的“人文关怀”，是的，你没听错，是人文关怀。它用了相当大的篇幅来探讨安全与操作者的心理状态。例如，书中详细分析了“疲劳操作”和“赶工期”对焊接质量的隐性影响，这在我们的行业里太常见了。它指出，在连续高强度工作后，操作者的注意力分散阈值会显著降低，导致对微小异常（比如焊枪角度的微小偏差）的感知能力下降，从而引发不可逆的缺陷。它甚至提供了一些小技巧来帮助技师在疲劳时进行自我检测，比如在点焊前做一次深呼吸并检查一次工具的清洁度。这种超越技术范畴，关注到人机工程和操作习惯对结果影响的分析视角，是其他同类书籍里极为罕见的。它让我明白，质量不仅仅是设备和材料的事，更是操作者专注度的体现。读完后，我不仅学会了如何避免技术上的禁忌，更学会了如何管理好自己的工作状态。

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