焊接冶金学(第二版)
作者: [美]Sindo Kou著;闫久春等译
出版时间:2012-01
出版社:高等教育出版社
- 高等教育出版社
- 9787040301274
- 1版
- 194322
- 46254590-6
- 平装
- B5
- 2012-01
- 550
- 451
- 工学
- 冶金工程
- TG401
- 材料类
- 研究生及以上
前辅文
第一篇 绪论
第1章 熔化焊接工艺方法
1.1 概述
1.1.1 熔化焊接工艺方法
1.1.2 焊接热源的能量密度
1.1.3 焊接方法和材料
1.1.4 焊缝接头和焊接位置的种类
1.2 氧乙炔焊
1.2.1 焊接过程
1.2.2 三种类型火焰
1.2.3 氧乙炔焊的优缺点
1.3 焊条电弧焊
1.3.1 焊接过程
1.3.2 药皮的作用
1.3.3 优缺点
1.4 钨极气体保护焊
1.4.1 焊接过程
1.4.2 极性
1.4.3 钨极
1.4.4 保护气体
1.4.5 优缺点
1.5 等离子弧焊
1.5.1 焊接过程
1.5.2 引弧
1.5.3 穿孔
1.5.4 优缺点
1.6 熔化极气体保护焊
1.6.1 焊接过程
1.6.2 保护气体
1.6.3 熔滴过渡模式
1.6.4 优缺点
1.7 药芯焊丝电弧焊
1.8 埋弧焊
1.8.1 焊接过程
1.8.2 优缺点
1.9 电渣焊
1.9.1 焊接过程
1.9.2 优缺点
1.10 电子束焊接
1.10.1 焊接过程
1.10.2 优缺点
1.11 激光束焊接
1.11.1 焊接过程
1.11.2 反射率
1.11.3 保护气体
1.11.4 激光-电弧复合焊接
1.11.5 优缺点
参考文献
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思考题
第2章 焊接过程中的热传导
2.1 热源
2.1.1 热源效率
2.1.2 熔化效率
2.1.3 热源的功率密度分布
2.2 焊接过程中热传导分析
2.2.1 Rosenthal方程
2.2.2 Adams方程
2.2.3 计算机模拟
2.3 焊接参数的影响
2.3.1 熔池形状
2.3.2 冷却速度和温度梯度
2.3.3 功率密度分布
2.3.4 工件的散热影响
2.4 焊接热模拟
2.4.1 设备
2.4.2 应用
2.4.3 局限性
参考文献
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思考题
第3章 焊接中的化学反应
3.1 概述
3.1.1 氮、氧和氢的影响
3.1.2 避免空气有害作用的保护措施
3.2 气体-金属反应
3.2.1 化学反应的热力学
3.2.2 氮
3.2.3 氧
3.2.4 氢
3.3 熔渣-金属反应
3.3.1 热化学反应
3.3.2 焊剂对焊缝金属成分的影响
3.3.3 焊剂的类型、碱度指数和焊缝金属性能
3.3.4 碱度指数
3.3.5 电化学反应
参考文献
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思考题
第4章 焊接中的流体流动和金属蒸发
4.1 电弧中的流体流动
4.1.1 流体流动的驱动力
4.1.2 钨极端部几何形状的影响
4.2 熔池中的流体流动
4.2.1 流体流动的驱动力
4.2.2 浮力对流
4.2.3 洛伦兹力驱动的强制对流
4.2.4 Marangoni 对流
4.2.5 等离子射流驱动的强制对流
4.2.6 紊流的影响
4.3 金属蒸发
4.3.1 合金元素的损失
4.3.2 金属熔滴的爆破
4.4 活性剂钨极气体保护焊
参考文献
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思考题
第5章 残余应力、变形与疲劳
5.1 残余应力
5.1.1 残余应力的形成过程
5.1.2 残余应力分析
5.2 变形
5.2.1 原因
5.2.2 预防措施
5.3 疲劳
5.3.1 机理
5.3.2 断口
5.3.3 S-N曲线
5.3.4 接头几何形状的影响
5.3.5 缺口效应的影响
5.3.6 腐蚀的影响
5.3.7 防止措施
5.4 实例
5.4.1 钢管道组件的失效
5.4.2 球磨机失效
参考文献
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思考题
第二篇 熔 化 区
第6章 凝固过程的基本概念
6.1 凝固过程中的溶质再分配
6.1.1 相图
6.1.2 在固相和液相中的完全扩散
6.1.3 固相无扩散与液相完全扩散
6.1.4 固相中无扩散与液相中有限扩散
6.2 凝固方式和成分过冷
6.2.1 凝固方式
6.2.2 成分过冷
6.3 显微偏析和区域偏析
6.3.1 显微偏析
6.3.2 区域偏析
6.4 冷却速率的影响
6.5 凝固路径
参考文献
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思考题
第7章 焊接金属凝固Ⅰ:晶粒结构
7.1 熔化边界的外延生长
7.1.1 形核理论
7.1.2 焊接过程中的外延生长
7.2 熔化边界的非外延生长
7.3 熔化区的竞争生长
7.4 焊接参数对晶粒结构的影响
7.5 焊缝金属形核机制
7.5.1 枝晶破碎
7.5.2 晶粒分离
7.5.3 异质形核
7.5.4 表面形核
7.5.5 焊接参数对异质形核的影响
7.6 晶粒组织的控制
7.6.1 变质处理
7.6.2 外能作用
7.6.3 受激表面形核
7.6.4 柱状晶的控制
7.6.5 重力
参考文献
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思考题
第8章 焊缝金属凝固Ⅱ:晶粒的显微组织
8.1 凝固方式
8.1.1 温度梯度和生长速率
8.1.2 焊缝金属生长方式的演变
8.2 枝晶和胞晶间距
8.3 焊接参数的影响
8.3.1 凝固方式
8.3.2 枝晶和胞晶间距
8.4 晶粒内部细化的微观结构
8.4.1 电弧摆动
8.4.2 电弧脉动
参考文献
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思考题
第9章 焊缝金属的固态相变
9.1 奥氏体不锈钢焊接中的铁素体向奥氏体的转变
9.1.1 基本的凝固模式
9.1.2 铁素体的形成机制
9.1.3 铁素体含量的预测
9.1.4 冷却速度的影响
9.1.5 重新加热时铁素体的分解
9.2 低碳钢和低合金钢焊缝中奥氏体向铁素体的转变
9.2.1 微观组织演变
9.2.2 影响微观组织的因素
9.2.3 焊缝金属的韧性
参考文献
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思考题
第10章 焊缝金属的化学不均匀性
10.1 微观偏析
10.1.1 固相扩散的影响
10.1.2 枝晶尖端过冷的影响
10.2 层状偏析
10.2.1 成分和微观组织的变化
10.2.2 原因
10.3 夹杂物和气孔
10.4 熔化边界附近区域的不均匀性
10.4.1 成分分布
10.4.2 非均匀性的影响
10.5 整体焊缝金属的宏观偏析
10.5.1 单道焊
10.5.2 多道焊缝
参考文献
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思考题
第11章 焊缝金属结晶裂纹
11.1 结晶裂纹的特点、形成原因以及试验评定方法
11.1.1 晶间裂纹
11.1.2 裂纹敏感性试验
11.2 冶金因素
11.2.1 凝固温度区间
11.2.2 凝固后期液相的含量及分布
11.2.3 凝固焊缝金属的延性
11.2.4 初生相
11.2.5 晶界液相的表面张力
11.2.6 焊缝金属结晶形态
11.3 力学因素
11.3.1 收缩应力
11.3.2 拘束度
11.4 抑制结晶裂纹
11.4.1 焊缝金属成分的控制
11.4.2 控制凝固组织
11.4.3 采用合适的焊接条件
11.5 具体实例:大型排气扇的失效
参考文献
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思考题
第三篇 部分熔化区
第12章 部分熔化区的形成
12.1 液化存在的证据
12.2 液化机制
12.2.1 机制1:AxBy与基体反应
12.2.2 机制2:共晶的熔化
12.2.3 机制3:残余AxBy与基体反应
12.2.4 机制4:残余共晶组织的熔化
12.2.5 机制5:基体的熔化
12.2.6 机制6:偏析诱导液化
12.3 液化金属的定向凝固
12.4 晶界偏析
12.5 晶界凝固模式
12.6 铸铁中的部分熔化区
参考文献
思考题
第13章 部分熔化区的相关问题
13.1 液化裂纹
13.1.1 裂纹敏感性试验
13.1.2 液化裂纹机理
13.2 强度与韧性的下降
13.3 氢致裂纹
13.4 防止措施
13.4.1 焊接材料
13.4.2 焊接热源
13.4.3 拘束度
13.4.4 母材
参考文献
思考题
第四篇 热 影 响 区
第14章 加工硬化材料
14.1 背景
14.1.1 再结晶
14.1.2 晶粒长大
14.2 焊接中的再结晶和晶粒长大
14.2.1 显微组织
14.2.2 热循环
14.3 焊接工艺参数和方法的影响
参考文献
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思考题
第15章 沉淀强化材料Ⅰ:铝合金
15.1 背景
15.2 Al-Cu-Mg和Al-Mg-Si合金
15.2.1 人工时效状态下的焊接
15.2.2 自然时效状态下的焊接
15.2.3 焊接工艺方法和参数的影响
15.3 Al-Zn-Mg合金
15.4 铝合金搅拌摩擦焊
参考文献
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思考题
第16章 沉淀强化材料Ⅱ:Ni基合金
16.1 背景
16.2 沉淀回复和强度损失
16.2.1 微观组织
16.2.2 硬度分布
16.3 焊后热处理裂纹
16.3.1 焊后热处理的原因
16.3.2 裂纹的扩展
16.3.3 化学成分的影响
16.3.4 裂纹形成机理研究结果
16.3.5 预防措施
参考文献
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思考题
第17章 相变强化材料:碳素钢和合金钢
17.1 相图和CCT图
17.2 碳素钢
17.2.1 低碳钢
17.2.2 中高碳钢
17.3 低合金钢
17.3.1 高强低合金钢
17.3.2 调质低合金钢
17.3.3 可热处理低合金钢
17.4 氢致裂纹
17.4.1 原因
17.4.2 形貌
17.4.3 敏感性测试
17.4.4 预防措施
17.5 再热裂纹
17.5.1 形貌
17.5.2 成因
17.5.3 敏感性测试
17.5.4 预防措施
17.6 层状撕裂
17.6.1 成因
17.6.2 敏感性测试
17.6.3 预防措施
17.7 实例研究
17.7.1 套接管接头失效
17.7.2 柴油机连杆的失效
17.7.3 水轮机高压管道失效
参考文献
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思考题
第18章 耐腐蚀材料:不锈钢
18.1 不锈钢的分类
18.1.1 铁素体不锈钢
18.1.2 马氏体不锈钢
18.1.3 奥氏体不锈钢
18.2 奥氏体不锈钢
18.2.1 敏化区腐蚀(晶间腐蚀)
18.2.2 刀状腐蚀
18.2.3 应力腐蚀开裂
18.3 铁素体不锈钢
18.3.1 相图
18.3.2 敏化
18.3.3 马氏体形成和晶粒长大
18.4 马氏体不锈钢
18.4.1 相图
18.4.2 焊道下裂纹
18.4.3 防治措施
18.5 实例研究:不锈钢钢管的破坏
参考文献
拓展阅读文献
思考题
索引