材料焊接科学基础

序
前言
第1章 绪论
1.1 焊接科学的重要意义
1.2 焊接过程的物理本质
1.3 焊接科学的研究领域和发展趋势
1.4 焊接技术的应用前景
1.4.1 不同材料焊接的应用
1.4.2 先进焊接技术的应用
第2章 焊接热过程
2.1 焊接热过程的特点
2.1.1 焊接热源的种类及特点
2.1.2 焊接热效率
2.1.3 焊接热源的作用模式
2.1.4 高能束深熔焊的热源模式
2.2 焊接温度场
2.2.1 焊接热传导问题的数学描述
2.2.2 焊接热过程计算的解析法
2.2.3 影响焊接温度场的主要因素
2.3 焊接热传导的数值分析
2.3.1 数值分析的基本概念
2.3.2 焊接热传导的有限差分法计算
2.3.3 焊接热传导的有限单元法分析
2.4 焊接熔池形态的数值模拟
2.4.1 焊接熔池形态
2.4.2 焊接熔池流体流动与传热的数理描述
2.4.3 熔池流场与热场的数值计算
2.4.4 熔池流体流动对焊接质量的影响
2.4.5 高能束焊熔池形态的特点
2.5 焊接热过程的测试
2.5.1 热电偶测温法
2.5.2 红外测温法
2.5.3 基于视觉的熔池检测
第3章 焊接化学冶金
3.1 焊接化学冶金的特点
3.1.1 焊接区的金属保护
3.1.2 焊接化学冶金过程的区域性与连续性
3.1.3 焊接工艺条件对化学冶金反应的影响
3.1.4 焊接化学冶金系统的不平衡性
3.2 气相对金属的作用
3.2.1 焊接区内的气体
3.2.2 氮对金属的作用
3.2.3 氢对金属的作用
3.2.4 氧对金属的作用
3.3 焊接熔渣
3.3.1 焊接熔渣的作用
3.3.2 焊接熔渣的成分和分类
3.3.3 焊接熔渣的结构理论
3.3.4 焊接熔渣的性能
3.4 焊接熔渣对金属的作用
3.4.1 熔渣对金属的氧化
3.4.2 焊缝金属的脱氧
3.4.3 焊缝金属的脱硫、脱磷
第4章 焊接材料设计基础
4.1 焊条设计基础
4.1.1 焊条设计的原则和方法
4.1.2 焊条设计的步骤
4.1.3 焊条的药皮设计
4.1.4 合金元素对焊缝性能的影响
4.1.5 钛钙型药皮焊条的设计
4.1.6 低氢型药皮焊条的设计
4.1.7 不锈钢焊条和铸铁焊条的设计
4.2 焊丝设计基础
4.2.1 实心焊丝的设计
4.2.2 药芯焊丝的设计
4.3 焊剂设计基础
4.3.1 焊剂的分类
4.3.2 熔炼焊剂的设计
4.3.3 非熔炼焊剂的设计
第5章 熔池凝固及固态相变
5.1 熔池凝固
5.1.1 熔池凝固的特点
5.1.2 熔池结晶的一般规律
5.1.3 熔池结晶的线速度
5.1.4 熔池结晶的形态
5.1.5 焊接接头的化学成分不均匀性
5.2 焊缝固态相变
5.2.1 低碳钢焊缝的固态相变
5.2.2 低合金钢焊缝的固态相变
5.3 焊缝性能的改善
5.3.1 焊缝金属的强化与韧化
5.3.2 改善焊缝性能的工艺措施
5.4 焊缝中的气孔和夹杂
5.4.1 焊缝中的气孔
5.4.2 焊缝中的夹杂
第6章 焊接热影响区
6.1 焊接热循环
6.1.1 焊接热循环的参数
6.1.2 焊接热循环主要参数的计算
6.2 焊接热循环条件下的组织转变
6.2.1 焊接加热过程中的组织转变
6.2.2 焊接冷却过程中的组织转变
6.2.3 影响过冷奥氏体转变的因素
6.3 热影响区的组织及性能
6.3.1 焊接热影响区的组织分布
6.3.2 焊接热影响区的热模拟试验
6.3.3 焊接连续冷却转变图及其应用
6.3.4 焊接热影响区的性能
第7章 焊接缺欠
7.1 焊接缺欠与焊接缺陷
7.1.1 焊接缺欠与焊接缺陷的定义
7.1.2 焊接产品的质量标准
7.1.3 焊接缺欠对接头质量的影响
7.2 焊接缺欠的分类
7.2.1 焊接缺欠的分类方法
7.2.2 熔焊接头的缺欠分类
7.2.3 压焊接头的缺欠分类
7.2.4 钎焊接头的缺欠分类
7.3 焊接缺欠的评级与处理
7.3.1 焊接缺欠的形成原因
7.3.2 焊接缺欠的评级
7.3.3 超标缺欠的返修
第8章 焊接裂纹
8.1 焊接裂纹的特点
8.1.1 焊接裂纹的危害性
8.1.2 焊接裂纹产生的因素
8.1.3 焊接裂纹的分类及特征
8.2 焊接热裂纹
8.2.1 热裂纹的形成机理
8.2.2 热裂纹的影响因素
8.2.3 热裂纹的防止措施
8.3 焊接冷裂纹
8.3.1 冷裂纹的产生机理
8.3.2 冷裂纹的防止措施
8.4 其他裂纹
8.4.1 再热裂纹
8.4.2 层状撕裂
8.4.3 应力腐蚀裂纹
8.5 焊接裂纹的综合分析
8.5.1 宏观分析
8.5.2 微观分析
8.5.3 断口分析
第9章 合金结构钢的焊接性
9.1 微合金控轧钢的焊接
9.1.1 微合金控轧钢的特点
9.1.2 钢材焊接性评定中的问题
9.1.3 微合金控轧控冷钢的焊接性分析
9.1.4 微合金钢的焊接工艺特点
9.2 低碳调质钢的焊接
9.2.1 低碳调质钢的性能特点
9.2.2 低碳调质钢焊缝的强韧性匹配
9.2.3 低碳调质钢的焊接性分析
9.2.4 低碳调质钢的焊接工艺特点
9.3 低合金耐热钢的焊接
9.3.1 低合金耐热钢的性能特点
9.3.2 低合金耐热钢的焊接性分析
9.3.3 低合金耐热钢的焊接工艺特点
第10章 不锈钢及耐热钢的焊接冶金
10.1 不锈钢及耐热钢的基本特性
10.1.1 不锈钢及耐热钢的种类
10.1.2 不锈钢及耐热钢的物理性能和
耐蚀性
10.1.3 不锈钢及耐热钢的高温性能
10.2 奥氏体不锈钢的焊接
10.2.1 奥氏体不锈钢的类型及物理冶金
10.2.2 奥氏体不锈钢的焊接性分析
10.2.3 奥氏体不锈钢的焊接工艺特点
10.3 铁索体及马氏体不锈钢的焊接
10.3.1 铁素体不锈钢的焊接性分析
10.3.2 铁素体不锈钢的焊接工艺特点
10.3.3 马氏体不锈钢的焊接性分析
10.3.4 马氏体不锈钢的焊接工艺特点
10.4 奥氏体—铁素体双相不锈钢的焊接
10.4.1 奥氏体—铁素体双相不锈钢的类型
10.4.2 奥氏体—铁素体双相不锈钢的耐蚀性
10.4.3 奥氏体—铁素体双相不锈钢的焊接性分析
10.4.4 奥氏体—铁素体双相不锈钢的焊接工艺特点
第11章 轻金属的焊接
11.1 轻金属焊接的战略意义
11.1.1 发展轻金属结构的意义
11.1.2 轻金属焊接的现状
11.2 铝及铝合金的焊接
11.2.1 铝及铝合金的种类和性能
11.2.2 铝及铝合金的焊接性分析
11.2.3 铝及铝合金的焊接工艺特点
11.3 镁及镁合金的焊接
11.3.1 镁及镁合金分类、成分及性能
11.3.2 镁及镁合金的焊接性分析
11.3.3 镁及镁合金的焊接工艺特点
11.4 钛及钛合金的焊接
11.4.1 钛及钛合金的分类及性能
11.4.2 钛及钛合金的焊接性分析
11.4.3 钛及钛合金的焊接工艺特点
11.4.4 钛及钛合金的焊接实例
第12章 先进陶瓷材料的焊接
12.1 陶瓷材料的性能特点
12.1.1 结构陶瓷的性能特点
12.1.2 几种常用的结构陶瓷
12.2 陶瓷连接的要求和存在问题
12.2.1 陶瓷与金属连接的基本要求
12.2.2 陶瓷与金属连接存在的问题
12.2.3 陶瓷与金属的连接方法
12.3 陶瓷材料的焊接性分析
12.3.1 焊接应力和裂纹
12.3.2 界面反应和形成过程
12.3.3 连接界面的结合强度
12.4 陶瓷与金属的钎焊
12.4.1 陶瓷与金属的钎焊特点
12.4.2 陶瓷与金属的表面金属化法钎焊
12.4.3 陶瓷与金属的活性金属化法钎焊
12.5 陶瓷与金属的扩散焊
12.5.1 陶瓷与金属扩散焊的特点
12.5.2 扩散焊的焊接参数
12.5.3 Al2O3复合陶瓷／金属扩散界面的特征
第13章 金属间化合物的焊接
13.1 金属问化合物的发展及特性
13.1.1 金属间化合物的发展
13.1.2 金属间化合物的基本特点
13.1.3 焊接结构中有发展前景的金属间化合物
13.2 Ti-Al金属间化合物的焊接
13.2.1 TiAl合金的电子束焊
13.2.2 TiAl和Ti3Al合金的扩散焊
13.2.3 TiAl异种材料的扩散焊
13.3 Ni-A1金属间化合物的焊接
13.3.1 NiAl合金的扩散焊
13.3.2 Ni3Al金属问化合物的熔焊
13.3.3 Ni3Al与碳钢或不锈钢的焊接
13.4 Fe-Al金属间化合物的焊接
13.4.1 Fe3Al金属间化合物的电子束焊
13.4.2 Fe3Al的填丝钨极氩弧焊
13.4.3 Fe3Al堆焊及焊条电弧焊
13.4.4 Fe3Al金属间化合物的扩散焊
第14章 表面熔覆与堆焊
14.1 热喷涂与堆焊的物理化学本质
14.1.1 热喷涂的物理基础
14.1.2 表面熔覆的本质
14.1.3 堆焊的物理化学本质
14.2 热喷涂与表面熔覆
14.2.1 覆层与界面的结合分析
14.2.2 覆层性能及影响因素
14.2.3 热喷涂的工艺特点
14.2.4 激光熔覆技术
14.3 堆焊原理及特点
14.3.1 堆焊层的冶金结合
14.3.2 堆焊合金及性能
14.3.3 堆焊工艺特点
参考文献