制造技术第1卷 铸造、成形和焊接 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:拉奥

出品人:

页数:488

译者:

出版时间:2010-1

价格:54.00元

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isbn号码:9787111290674

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• CAILIAO
• 制造技术
• 铸造
• 成形
• 焊接
• 金属材料
• 机械工程
• 工业工程
• 生产工艺
• 材料科学
• 制造过程

好的，为您奉上图书《制造技术第1卷 铸造、成形和焊接》的简介，该简介内容不涉及该书的任何具体信息，旨在描述其他相关或不相关的技术领域内容。 --- 《现代精细制造：材料连接与表面工程前沿探索》 本书聚焦于当代先进制造领域中与“铸造、成形和焊接”概念并存，但技术侧重点截然不同的关键技术分支，旨在为工程师、研究人员及高级技工提供一套全面的、面向未来的制造技术视野。我们将深入探讨那些不依赖于熔融或塑性变形，而是侧重于精密材料控制、微观结构调控以及功能化表面构建的尖端工艺。 本书分为四个核心部分，全面覆盖了从超精密加工到先进增材制造，再到功能材料表面的全流程技术。 第一部分：超精密加工与微纳制造技术 在现代工业，尤其是电子、光学和医疗器械行业中，对零件的尺寸精度和表面光洁度的要求已达到微米甚至纳米级别。本部分将详细介绍传统机加工方法难以企及的超精密加工技术。 1.1 极限定量去除技术： 重点解析电火花加工（EDM）和电化学加工（ECM）的优化策略。我们不仅讨论了脉冲参数对电极损耗和表面粗糙度的影响，还引入了基于实时反馈控制的闭环系统，用于在加工过程中动态调整电流密度，以确保最终工件的几何精度达到亚微米级别。特别探讨了如何通过优化电解液的流体力学特性，减少“钝化层”的形成，从而提高深孔和窄槽的加工质量。 1.2 激光诱导加工（LIP）： 激光在材料去除中已超越传统的切割范畴，进入了超快激光诱导的飞秒加工领域。本章详细剖析了非线性吸收机制在材料微纳结构制造中的应用，例如用于光子晶体和微流控芯片的内部结构刻蚀。研究了不同波长、脉冲持续时间和重复频率的激光源对材料烧蚀阈值和残余应力的影响，强调了如何在保证结构完整性的前提下实现高去除率。 1.3 磨粒流与磁流变抛光（MRF）： 传统机械抛光易产生划痕和引入表面应力。本节介绍了利用高粘度磁流变液体携带的纳米级磨粒，在磁场驱动下对复杂曲面（如非球面透镜）进行精密修正的技术。分析了磁场强度、流体粘度和抛光路径对去除函数（Removal Function）的精确控制，这是实现光学元件表面误差小于 $lambda/20$ 的关键。 第二部分：先进连接技术：键合、扩散与功能性界面 与传统的熔焊或固相连接不同，本部分关注的是在低温或受控气氛下，通过原子扩散、分子间作用力或界面反应实现材料的可靠、高强度连接，尤其适用于异种材料的连接。 2.1 真空扩散连接（Diffusion Bonding）： 深入探讨了在高温高真空环境下，通过施加压力和时间激活原子扩散来实现金属、陶瓷或金属-陶瓷连接的工艺窗口。分析了界面预处理（如离子束刻蚀或原子层沉积的界面层）对提高接头韧性和抗蠕变性能的作用。重点案例是航空发动机叶片与耐热合金基体的连接。 2.2 反应钎焊与低温共晶（Eutectic Bonding）： 针对热敏感材料（如半导体封装、MEMS器件），本章详细阐述了利用低熔点合金或形成金属间化合物作为过渡层的连接方法。研究了活性金属钎料（如Ti、Zr）在界面反应中如何形成致密的反应层，以保证连接的电气和机械性能。 2.3 粘合剂科学与结构胶接： 聚焦于高性能环氧树脂、聚酰亚胺和结构丙烯酸酯在承受极端载荷和环境（高湿、高/低温）下的应用。内容包括粘合剂的固化动力学模拟、界面脱粘模式的断裂力学分析，以及如何通过表面粗化和等离子体处理优化基材的表面能，以实现持久的界面结合力。 第三部分：增材制造（AM）的拓扑优化与过程控制 本部分将增材制造（3D打印）视为一种完全不同于减材或等材制造的范式，重点探讨其如何实现结构轻量化和功能集成，而非简单的三维构建。 3.1 基于拓扑优化的结构设计： 讲解如何利用有限元分析（FEA）和优化算法（如水平集法、密度法），根据预设的载荷条件和约束，自动生成具有仿生形态和最佳应力分布的零件几何形状。本书着重于将这些复杂优化结果转化为可打印的STL文件及工艺参数集。 3.2 选择性激光熔化（SLM）的致密度控制： 针对金属增材制造中常见的孔隙率问题，本章细致分析了激光扫描策略（如跳跃距离、层厚、预热温度）对粉末床的熔化池动力学的影响。引入了基于机器视觉的实时缺陷检测系统，用于监测和纠正打印过程中的飞边、未熔合和再凝固裂纹。 3.3 连续体制造（Continuous Liquid Interface Production, CLIP）与材料科学： 探讨DLP/SLA技术的速度优势及其在弹性体制造中的潜力。着重于光敏树脂的光聚合速率与氧气抑制效应之间的平衡控制，以及打印后处理（Post-Curing）对最终材料力学性能（如拉伸模量和疲劳寿命）的决定性作用。 第四部分：功能性表面工程与薄膜沉积 本书的最后一部分完全脱离了宏观零件的结构制造，转而关注材料表面的改性和功能化，这些技术极大地提高了零件在摩擦、腐蚀和光学环境下的性能。 4.1 物理气相沉积（PVD）与高熵合金涂层： 详细介绍磁控溅射（Sputtering）和电子束蒸发（E-beam Evaporation）的原理，及其在制备超硬、低摩擦系数的TiAlN、CrN涂层中的应用。特别关注如何通过控制沉积角度和基底偏压来调整薄膜的晶粒结构（如柱状晶到等轴晶的转变），从而提高涂层的抗剥落能力。 4.2 化学气相沉积（CVD）与原子层沉积（ALD）： 重点阐述ALD在实现亚纳米级薄膜厚度和极佳共形覆盖方面的独特性。通过分步自限制反应机制，解释了如何精确控制二氧化钛、氧化铝等功能膜层的厚度和化学计量比，这对于制造高性能电容器介质层和气体传感器至关重要。 4.3 表面改性与激光熔覆： 探讨了激光辅助的表面强化技术，如激光冲击强化（LSI）和激光熔覆（Laser Cladding）。LSI通过产生高能量冲击波，在材料表面诱导出深层的压缩残余应力场，显著提高疲劳寿命。而激光熔覆则利用高能量密度将预置的合金粉末快速熔化并稀释到基材表面，形成冶金结合的耐磨/耐腐蚀层。 通过对上述四个领域的系统性阐述，《现代精细制造：材料连接与表面工程前沿探索》提供了一个超越传统制造范畴的综合性技术平台，指导读者理解和掌握面向21世纪的精密制造核心技术。

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读完这本书的前半部分，我最大的感受是作者对传统制造工艺的敬畏和深入理解。它不像市面上很多新出版的教材那样，热衷于堆砌最新的自动化设备和工业4.0的概念，而是扎扎实实地把每一个加工步骤——从原材料的准备到最终的表面处理——都进行了详尽的剖析。比如，在“成形”这一章节中，关于冷挤压和热轧的力学路径分析，简直像是在上研究生级别的材料力学课。它不仅描述了“如何做”，更重要的是解释了“为什么会发生这种变形”。书中穿插的那些几十年前的经典实验数据和案例，虽然看起来有些陈旧，但其揭示的物理规律却是永恒的。我尤其欣赏作者在描述材料塑性变形时，对晶体滑移系理论的应用，这使得我对模具设计中应力集中的预防有了更深刻的认识。唯一的不足可能在于，它对复杂曲面零件的增材制造（Additive Manufacturing）工艺几乎没有提及，这在当前的制造业转型期中是一个明显的空白，使得这本书的适用范围略微局限在了传统减材或塑性成形领域。

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这本书的“焊接”部分，简直可以作为一本独立的参考手册来使用。我记得当时我正在为一个高压容器的对接焊缝缺陷进行故障分析，查阅了很多在线资料都收效甚微。后来偶然翻到这本书的“热影响区（HAZ）的微观结构演变”一节，茅塞顿开。作者用非常精确的温度-时间曲线图，详细展示了不同焊接热输入下，钢材内部的珠光体、贝氏体乃至马氏体的形成机制，并清晰地指出了这些组织变化如何直接影响焊缝的韧性和抗疲劳性能。更难得的是，它没有停留在理论层面，而是提供了大量的焊接参数选择指南，比如钨极氩弧焊（TIG）和埋弧焊（SAW）在不同厚度母材上的电流、电压和送丝速度的经验范围。这些“经验数据”对于一线技术人员来说，比任何复杂的模型都来得实用和直接。如果非要挑刺，或许是关于异种材料焊接的章节可以再增加一些，比如铝合金与钢的搅拌摩擦焊（FSW）的最新发展，这方面的内容似乎只是蜻蜓点水。

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这本书的整体编撰风格透着一股老派学者的严谨劲儿，很少使用现代感十足的网络化术语，而是坚持使用经典、准确的工程术语，这反而提供了一种难得的安全感——你知道你读到的内容是经过时间检验的真理。我特别喜欢其中关于模具钢选型和热处理工艺选择的部分。它详细对比了Cr12MoV、H13等几种常用模具钢在不同负载和温度下的性能曲线，并结合具体的冲击疲劳测试数据，给出了非常实用的选材建议。这部分内容是教科书上常常一笔带过但实际操作中至关重要的环节。这本书的价值不在于它告诉你最新的软件能做什么，而在于它告诉你材料本身最基本的、不变的“脾气”是什么。如果有人希望建立起坚实可靠的制造工艺基础，而不是仅仅停留在操作层面，这本书是无法绕开的基石。它可能不能帮你做出今天最快的零件，但能确保你做出的零件在未来很长一段时间内都具有可靠的性能。

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这本书的封面设计相当朴实，一看就知道是本专注于硬核技术的工具书。内页的排版也延续了这种务实风格，没有过多花哨的图表和色彩，基本上都是清晰的文字说明和必要的工程图。我最初翻开它，主要是想找一些关于现代铸造工艺中新型合金材料的应用案例，期待能看到一些关于高熵合金或者超高强度钢在精密铸造方面的最新进展。然而，这本书似乎更侧重于基础理论的构建和经典工艺的深入解析。例如，它对金属液流体力学在型腔填充过程中的影响分析得非常透彻，甚至细致到了努塞尔数和雷诺数的具体计算方法。对于那些需要系统复习材料科学基础知识，特别是热力学和相变动力学在凝固过程中的作用的工程师来说，这无疑是一本宝库。不过，对于我这种更偏向于前沿应用和工艺优化方面需求的读者来说，后续章节对于数字化模拟（如有限元分析）在优化冒口设计中的集成应用介绍得相对简略，更像是点到为止，这让我略感遗憾。这本书的价值在于其深厚的理论积淀，而非对最新工业热点的快速跟进。

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坦率地说，我最初买这本书是冲着“制造技术”这个广阔的标题来的，期望它能提供一个跨领域的宏观视角，比如如何将不同工艺流程进行最优化的集成调度。然而，这本书的结构非常垂直和深入，更像是对特定领域“挖井”而不是“铺路”。它在描述铸造缺陷的成因时，花费了大量的篇幅来分析气孔、缩松和裂纹的形成条件，这些分析极其详尽，以至于我感觉自己仿佛在显微镜下观察金属的凝固前沿。特别是关于“浸润性”和“润湿角”对铸件表面质量的影响的论述，其深度远超我以往读过的任何一本关于金属加工的书籍。这种深度对于科研人员或许是极好的，但对于需要快速解决生产线上某个具体问题的中层管理者来说，可能显得有些过于学术化，查找特定问题的解决方案效率不高。书中缺乏一个清晰的“故障诊断与排除”的索引或快速参考表，这使得我必须从头到尾地梳理理论才能找到我需要的答案。

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