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出版者:化学工业

作者:贺曙新

出品人:

页数:202

译者:

出版时间:2005-8

价格:23.00元

装帧:

isbn号码:9787502572723

丛书系列:

图书标签:

• 数控加工
• 数控技术
• 加工工艺
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• 模具制造
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• 制造技术
• 工艺参数

现代焊接技术与应用：从基础理论到前沿实践 图书简介 本书旨在全面、系统地阐述现代焊接技术的基础理论、关键工艺以及在现代工业制造中的广泛应用。内容涵盖了从最基本的冶金学原理到复杂的自动化焊接系统，力求为读者提供一个从理论深度到实践广度的完整知识框架。本书尤其侧重于新材料焊接、智能制造环境下的焊接工艺优化以及质量控制的前沿方法。 --- 第一部分：焊接基础与材料科学 本部分将深入探讨焊接过程中的物理、化学和冶金学基础，这是理解和控制焊接质量的关键。 第一章：焊接的物理化学基础 本章详细分析了焊接过程中发生的各种现象，包括热源与工件的相互作用、熔池的形成与演变。重点阐述了电弧的基本特性（如等离子体行为、阴极/阳极斑点效应）、激光束的能量耦合机制，以及电子束焊接中的高能束流特性。探讨了熔池中的传热、传质过程，包括对流、扩散和表面张力的影响，这些因素直接决定了焊缝的几何形状和内部缺陷的形成。此外，还引入了真空环境、惰性气体保护下等离子体行为的差异化分析。 第二章：焊接冶金学原理 焊接过程是一个极速的热循环过程，这对材料的微观结构产生了剧烈影响。本章聚焦于热影响区（HAZ）的微观组织演变。详细介绍了碳钢、低合金钢、不锈钢等典型结构钢在快速加热和冷却过程中的相变动力学，包括贝氏体转变、马氏体转变的临界冷却速率分析。对于有色金属（如铝合金、钛合金、镍基高温合金），则重点分析了固溶处理、析出强化等特殊冶金反应在焊接过程中的动态变化，以及由此引发的晶粒粗大化、析出物不均匀分布等问题。 第三章：焊接材料的选用与准备 焊接材料的选择直接关系到焊缝的性能。本章系统介绍了填充金属的分类（焊条、焊丝、焊剂、焊粉），以及焊剂在保护、脱氧、造渣中的多重作用。深入探讨了焊前坡口设计原则、表面清理技术（机械、化学、热处理预清理）的重要性，以及烘干与保管工艺对易吸湿焊材性能保持的决定性影响。对于异种材料焊接，本章提供了过渡层材料的选择策略和复合材料界面控制的初步思路。 --- 第二部分：核心焊接工艺与技术 本部分是本书的主体，详细介绍和比较了当前工业界主流的熔焊和固相连接技术，并探讨了其工艺参数的优化方法。 第四章：熔化极气体保护焊（GMAW/MAG）工艺深化 GMAW/MAG作为应用最广泛的焊接方法，本章对其进行了深入剖析。重点讲解了电弧形态的控制，包括短路过渡、喷射过渡和过渡区行为的物理模型。详细分析了保护气体（纯氩、富氩CO2、三组分混合气）对电弧稳定性、飞溅率和焊缝成形的影响。内容还包括脉冲GMAW的原理、优势及其在薄板和立焊中的应用，以及送丝速度、电压、离程等关键参数的相互耦合关系。 第五章：钨极惰性气体保护焊（GTAW）与等离子弧焊（PAW） GTAW因其高质量和低污染的特点，在本章中被重点介绍。分析了直流正接（DCEN）和交流（AC）模式下电弧的特性差异，尤其是在铝合金和镁合金焊接中的应用。PAW作为GTAW的强化形式，本章阐述了等离子射流的聚焦效应，如何提高穿透深度和焊接速度。探讨了激光辅助GTAW在实现高精度、高速度连接中的潜力。 第六章：埋弧焊（SAW）与窄间隙焊接技术 SAW因其高生产率和优良的焊缝质量，在厚大结构件制造中不可替代。本章详细介绍了埋弧焊的电弧隐藏特性、熔剂的作用机制（脱氧、造渣、电弧稳定）。特别关注了多丝埋弧焊的电流分配、焊剂循环利用技术。同时，对窄间隙埋弧焊的层间控制、坡口角度的优化，以及如何有效控制多层多道焊接中的残余应力分布进行了深入探讨。 第七章：高能束焊接技术：激光与电子束 激光焊接（LBW）和电子束焊接（EBW）代表了高精度、高效率的现代连接技术。LBW部分侧重于能量耦合效率、深熔焊中的“钥匙孔”效应的形成与维持，以及如何控制再凝固过程中的裂纹敏感性。EBW部分则强调真空环境对焊接质量的保证，以及束流偏转和聚焦技术在复杂零件装配中的应用。 第八章：固相连接技术：搅拌摩擦焊（FSW）与其他 固相连接技术是解决高强度铝合金、镁合金等难焊材料问题的关键。本章详细阐述了搅拌摩擦焊的机理，即通过机械能转化为热能和塑性变形，实现材料的“搅拌”与“焊合”。分析了搅拌头的设计（肩部、销的几何形状）对焊接质量和热影响区的影响。此外，还简要介绍了爆炸焊、扩散焊等在特种材料连接中的应用场景。 --- 第三部分：焊接质量控制与先进制造 本部分聚焦于如何确保焊接过程的稳定性和焊后结构的可靠性，并展望了焊接领域的数字化与智能化发展趋势。 第九章：焊接缺陷的形成机理与预防 本章系统分类了焊接中最常见的缺陷，包括气孔、夹渣、未熔合、裂纹（热裂纹、冷裂纹）。针对每一类缺陷，详细分析了其物理化学成因（如氢致裂纹的敏感性、渣液粘度与流动性对夹渣的影响）。强调了在工艺设计阶段（如选择合适的碱性焊材、控制层间温度）和过程监控阶段预防缺陷的有效措施。 第十章：焊接结构的热处理与残余应力控制 焊接过程引入的剧烈温差必然导致残余应力和变形。本章系统阐述了焊前预热、焊后热处理（PWHT）的理论依据和操作规范。重点分析了消除或降低残余拉应力的扩散机制，以及局部感应加热技术在矫正变形和消除应力方面的应用。对不同材料体系（如高强度钢与奥氏体不锈钢）的热处理窗口进行了对比。 第十一章：无损检测（NDT）技术在焊接质量评估中的应用 无损检测是保障焊接结构可靠性的最后一道防线。本章详细介绍了超声波检测（UT）的相控阵技术（PAUT）原理、缺陷成像能力，以及它如何取代传统的超声波扫查。同时，对比分析了射线检测（RT）、液体渗透检测（PT）和磁粉检测（MT）在识别不同类型缺陷（内部缺陷、表面裂纹）时的适用性与局限性。 第十二章：智能焊接与数字化车间 面向工业4.0，本章探讨了焊接制造的未来趋势。内容包括基于传感器技术（如红外热像仪、视觉系统）的实时过程监测与反馈控制系统（闭环控制）。介绍了焊接过程数据采集、存储与分析方法，以及如何利用有限元模型（FEM）预测焊后变形与应力分布。讨论了机器人焊接路径规划的优化算法和人机协作焊接系统（Cobots）在柔性制造中的集成。 --- 适用对象： 本书内容深度适中，理论与实践并重，特别适合从事机械制造、航空航天、船舶工程、压力容器及管道制造等行业的工程师、技术人员、质量检验人员作为专业参考书。同时，也可作为高等院校机械工程、材料科学与工程、焊接工程等专业高年级本科生及研究生的教材或参考资料。 本书特色： 系统性强： 覆盖了从微观冶金到宏观质量控制的完整流程。 前沿性高： 引入了搅拌摩擦焊、激光焊接等先进技术和智能监控系统。 实用性佳： 结合大量实际工程案例和工艺参数举例，便于读者快速应用。

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我最看重的是这本书的实用性和前瞻性。我注意到书中对一些新兴的加工技术，比如五轴联动加工中的G代码编程逻辑以及增材制造与减材制造的结合应用都有所涉及，这表明作者紧跟行业前沿。对于我们这些需要不断更新知识库的专业人士来说，这一点至关重要。书中提供的那些关于复杂曲面加工的误差补偿方法，我马上就想在下个月的项目中尝试应用，感觉能够显著提高我们产品的合格率。此外，书中还附带了一些非常实用的速查表和工艺参数对比表格，这些“小物件”往往是我们在实际生产线上面对突发状况时最急需的“救命稻草”，体现了作者深厚的行业洞察力。

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这本书的装帧设计非常吸引人，封面采用了深邃的藏蓝色调，搭配烫金的字体，显得既专业又不失典雅，很有质感。拿到手里沉甸甸的，感觉内容一定非常扎实。我特别喜欢它内页的排版，字体大小适中，行间距合理，阅读起来非常舒适，即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。书中的插图和图表制作得尤为精良，不仅清晰度高，而且色彩搭配专业，很多复杂的机械结构图和工艺流程示意图，仅凭图示就能大致理解其原理，这对于初学者来说简直是福音。而且，纸张的质量也非常好，印刷清晰，油墨均匀，没有任何异味，可以看出出版方在细节上确实下了不少功夫。整体来看，这本书在视觉体验和触感上都达到了很高的水准，绝对是一本值得收藏的工具书。

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作为一名在设计领域摸爬滚打了多年的工程师，我深知理论与实践结合的重要性。这本书在理论深度上做到了令人赞叹的平衡。它没有陷入过于晦涩难懂的数学公式堆砌，而是用清晰、逻辑严密的语言阐述了核心的加工原理和影响因素。特别是关于刀具选择和切削参数优化那一章节，作者结合了大量的实际案例进行分析，用‘如果遇到A情况，应该首先考虑B因素，然后尝试C参数组合’的方式来引导思考，这比单纯的理论罗列要实用得多。我尤其欣赏其中对于‘经验数据’与‘优化模型’结合的探讨，它既尊重了行业内的传统智慧，又指明了未来发展的方向，让人读后对自己的日常工作有了更深刻的反思和提升空间。

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这本书的结构安排简直是教科书级别的典范。它的章节划分非常具有层次感，从最基础的材料特性分析，逐步深入到特定加工模式（比如铣削、车削）的细节控制，最后上升到整个生产批次质量控制的宏观管理。这种由浅入深的递进方式，使得跨学科背景的读者也能快速跟上节奏。我尝试过阅读一些其他同类书籍，常常因为某个关键概念在前文没有铺垫好，导致后续内容难以理解，但《数控加工工艺》在这方面做得非常到位。作者似乎对读者的知识盲区有精准的预判，总能在需要的时候提供必要的背景知识补充，使得整个阅读过程如丝般顺滑，几乎没有卡壳的地方。

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阅读这本书的过程，更像是一场与行业内资深专家的深度对话。作者的文笔既有学者的严谨，又不乏工程师的务实，语调非常真诚。他没有采用那种高高在上的说教口吻，而是用一种分享经验、引导探索的姿态与读者交流。书中对于一些常见工艺错误的分析尤为精彩，他会详细描述‘为什么会发生这种现象’、‘它背后的物理机制是什么’，而不是简单地给出‘不要这样做’的指令。这种对‘为什么’的深入剖析，极大地激发了我对‘如何做得更好’的探索欲。读完之后，我感觉自己对于‘如何设计一套高效、可靠的加工方案’这个问题，有了一个全新的、更加系统化的认识框架。

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