焊接冶金與焊接性 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉會傑 編

圖書標籤:

• 焊接冶金
• 焊接性
• 材料科學
• 金屬材料
• 焊接工藝
• 熱處理
• 金屬連接
• 工程技術
• 機械工程
• 材料工程

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111209218

版次：1

商品編碼：10299573

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2007-03-01

用紙：膠版紙

頁數：246

字數：385000

內容簡介

《焊接冶金與焊接性》是高等學校專焊接專業或焊接方嚮的一門專業課教材，是為滿足高等學校焊接專業或焊接方嚮教學改革的需要而編寫的。本書分為上下兩篇，上篇為焊接冶金，下篇為焊接性。上篇內容包括：焊接材料的組成及作用，焊接化學冶金，焊接接頭的組織和性能，焊接缺陷及其控製；下篇內容包括：焊接性及其試驗方法，低閤金高強度鋼的焊接，不銹鋼及耐熱鋼的焊接，有色金屬的焊接。
本書著重論述焊接冶金與焊接性的基本問題，盡量反映國內外近年來在焊接理論研究和生産應用方麵的最新成果。本書體係完整，內容精煉，可作為高等學校焊接專業或焊接方嚮的教學用書，也可供從事焊接工作的研究人員和工程技術人員參考。
本書的“電子課件”位於機械工業齣版社教材服務網（www.cmpedu.com）上，嚮本書授課教師免費提供，請需要者填寫書末的“信息反饋錶”寄迴齣版社索取。

作者簡介

劉會傑，哈爾濱工業大學焊接專業博士，日本大阪大學接閤科學研究所博士後。哈爾濱工業大學焊接係教授，博士生導師。中國機械工程學會高級會員，中國焊接學會壓焊委員會委員，釺焊及特種連接委員會委員，國際焊接工程師。負責及參加國傢973、國傢863、國傢自然科學基金、國防科工委和總裝備部等多項課題的研究。獲教育部自然科學一等奬1項，黑龍江省自然科學二等奬1項，航天部科技進步二、三等奬各1項，哈爾濱市科技進步三等奬1項，黑龍江省留學人員報國奬1項。申報中國發明專利3項。參編焊接教材和手冊5部，主編國際和國內會議論文集4次。發錶論文130餘篇，其中SCI檢索40篇，EI檢索42篇，ISTP檢索8篇。

目錄

序
前言
緒論
思考題
上篇 焊接冶金
第1章 焊接材料的組成及作用
1.1 焊條
1.2 焊絲
1.3 焊劑
思考題
第2章 焊接化學冶金
2.1 焊接化學冶金的特殊性
2.2 焊接區內氣體與金屬的作用
2.3 焊接熔渣對金屬的作用
2.4 焊縫金屬的淨化與閤金化
思考題
第3章 焊接接頭的組織和性能
3.1 焊接熔池和焊縫
3.2 焊接熱影響區
3.3 熔閤區
思考題
第4章 焊接缺陷及其控製
4.1 焊縫中的偏析和夾雜
4.2 焊縫中的氣孔
4.3 焊接裂紋
思考題
下篇 焊接性
第5章 焊接性及其試驗方法
5.1 焊接性及其分析方法
5.2 焊接性試驗內容和方法
5.3 常用工藝焊接性試驗方法
思考題
第6章 低閤金高強度鋼的焊接
6.1 低閤金高強度鋼的種類和性能
6.2 低閤金高強度鋼的焊接性分析
6.3 低閤金高強度鋼的焊接工藝要點
6.4 典型低閤金高強度鋼的焊接
思考題
第7章 不銹鋼及耐熱鋼的焊接
第8章 有色金屬的焊接
參考文獻

前言/序言

冶金過程的精密控製與材料性能的優化：現代工程材料的基石 本書導讀：深入探究工程材料的微觀結構演變、熱力學基礎及其在極端環境下的性能錶現，聚焦於如何通過精確的工藝控製，實現材料的宏觀力學性能與服役可靠性的最大化。 --- 第一章：工程材料的熱力學基礎與相變動力學 本章從紮實的物理化學和熱力學原理齣發，為理解材料在加熱、冷卻、應力作用下的行為奠定理論基礎。我們詳細闡述瞭吉布斯自由能、相圖的構建與解析方法，特彆是二元及復雜多組元閤金體係中的非平衡相變區域。 1.1 晶體結構與缺陷熱力學 深入剖析金屬、陶瓷和高分子材料的基本晶體結構，如麵心立方（FCC）、體心立方（BCC）和六方緊密堆積（HCP）的位形特徵。重點討論點缺陷（空位、間隙原子）、綫缺陷（位錯）和麵缺陷（晶界、孿晶界）的熱力學形成能、遷移率及其對材料塑性和蠕變性能的本質影響。討論如何利用計算熱力學方法（如CALPHAD方法）預測特定溫度和壓力下的相平衡。 1.2 擴散理論與原子遷移機製 詳述Fick第一和第二定律在描述材料內部原子遷移過程中的應用。區分固體內擴散（間隙擴散、置換擴散）、晶界擴散和錶麵擴散的激活能和路徑依賴性。引入Kirkendall效應，並探討在極端溫度梯度和化學勢梯度下，擴散過程的非綫性行為及其對材料成分均勻性的影響。 1.3 非平衡相變：形核與長大 本章的核心在於對相變動力學的精細刻畫。詳細解析經典的奧斯特瓦爾德（Ostwald Ripening）理論和經典形核理論（CNT）。探討冷卻速率對相變路徑的決定性作用，特彆是快速冷卻誘發的亞穩相形成。分析貝恩（Bain）轉變的無擴散機製及其在特定鋼種中的重要性。對連續冷卻轉變（CCT）圖和熱力學擴散轉變（TTT）圖的構建、讀取及實際工程應用進行詳盡的案例分析，強調過冷度和形核率之間的復雜耦閤關係。 --- 第二章：先進閤金體係的微觀結構演化與控製 本章將視角從基礎理論轉嚮具體的工程閤金，探討不同閤金元素（如鎳、鉬、鈦、稀土元素）對基體相的固溶強化、沉澱強化、晶粒細化等方麵的影響機製。 2.1 鐵基閤金的相變精細控製 聚焦於高強度低閤金鋼（HSLA）和先進高強鋼（AHSS）的設計思路。解析馬氏體轉變的無擴散特性、殘餘奧氏體（Retained Austenite）的形成與穩定性控製。深入探討貝氏體轉變（Bainitic Transformation）的獨特機製，以及如何通過調控閤金成分和熱處理路徑，實現下貝氏體和上貝氏體的組織調控，以平衡強度與韌性。 2.2 鋁閤金與鈦閤金的強化機製 在輕質高強結構件領域，鋁鋰（Al-Li）閤金和高熵閤金（HEA）是研究熱點。本章細緻分析Al-Li閤金中$delta'$相和S相的析齣動力學，以及這些析齣相對疲勞性能的影響。針對鈦閤金，重點研究$alpha_2/gamma$相場的形成、有序化過程，以及如何通過熱處理來控製雙相（$alpha+eta$）閤金的微觀結構，以適應航空發動機等高載荷環境的要求。 2.3 粉末冶金與增材製造過程中的材料學挑戰 分析粉末原料的球形度、粒徑分布對燒結緻密化過程的影響。在增材製造（AM）領域，著重討論高掃描速度和快速冷卻速率下，材料熔池的瞬態熱循環對晶粒重構、應力集中和孔隙形成的影響。探討層間結閤的冶金基礎，以及如何通過參數優化來抑製熱裂紋和組織粗大的問題。 --- 第三章：材料的力學響應與本徵性能的評估 本章轉嚮宏觀力學性能的測試、錶徵和失效機理分析，強調材料性能與其微觀結構之間的內在聯係。 3.1 塑性變形與位錯動力學 闡述拉伸、壓縮、剪切等基本變形模式下的應力-應變關係。詳細討論冷加工硬化機製，包括位錯的交割、纏結和纍積。引入Hall-Petch關係，並探討其在納米晶材料中的失效（如反Hall-Petch效應），分析晶界滑移和晶界擴散在超細晶材料塑性中的作用。 3.2 疲勞與斷裂力學基礎 係統闡述低周疲勞（LCF）和高周疲勞（HCF）的機製，包括疲勞裂紋的萌生、穩定擴展和最終斷裂過程。引入Paris-Erdogan定律，並討論環境因素（如腐蝕、高溫）對疲勞壽命的加速效應。在斷裂力學方麵，深入解析綫彈性斷裂力學（LEFM）的核心參數——應力強度因子($K_I$)和彈塑性斷裂力學（EPFM）中的$J$積分，及其在評估承載結構韌性方麵的應用。 3.3 蠕變與高溫服役性能 蠕變（Creep）是高溫工程部件設計中的關鍵限製因素。本章分析一次、二次和三次蠕變階段的物理機製，重點探討位錯攀移和擴散蠕變（如Nabarro-Herring和Coble蠕變）的控製因子。討論鎳基單晶高溫閤金中$gamma/gamma'$相的抗蠕變機製，以及如何通過優化體積分數和層狀結構設計來提高長期服役可靠性。 --- 第四章：材料錶麵工程與功能化改性 現代工程對材料的要求已從單一的結構強度擴展到多功能性。本章探討通過錶麵改性技術，賦予材料優異的耐磨、耐蝕或特定電學功能。 4.1 界麵化學與腐蝕行為 係統分析電化學腐蝕的機理，區分均勻腐蝕、點蝕和縫隙腐蝕。重點闡述在含氯離子環境下，不銹鋼和鎳基閤金中應力腐蝕開裂（SCC）的臨界應力與環境敏感性。討論鈍化層的形成、穩定性及其在保護基體材料中的作用。 4.2 滲層技術與錶麵硬化 詳細介紹滲碳、滲氮、滲碳氮等熱化學擴散過程，分析碳、氮原子在基體中的溶解度、擴散速率與穩定相的形成。探討物理氣相沉積（PVD）和等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）技術在製備緻密、高硬度（如TiN, CrN塗層）薄膜中的應用，以及塗層與基體間的界麵粘附力測試方法。 4.3 摩擦學行為與潤滑 本章考察材料間的接觸、磨損和潤滑機理。區分磨粒磨損、粘著磨損和錶麵疲勞磨損的特徵。討論如何通過引入自潤滑材料（如石墨、二硫化鉬復閤材料）或進行錶麵改性（如激光熔覆硬質閤金層），顯著降低摩擦係數並提高抗磨損壽命。 --- 結語：麵嚮未來的材料設計與計算模擬 本書的終極目標是引導讀者從微觀結構齣發，結閤先進的計算工具（如第一性原理計算、分子動力學模擬），實現對復雜工程材料性能的預測與優化。通過對熱力學驅動力、動力學速率的精確量化，為下一代高性能結構材料的開發提供堅實的冶金學支撐。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和專業術語的運用達到瞭一個極高的水準，但說實話，對於初學者來說，門檻確實有點高。我得承認，我在閱讀過程中，有好幾處的公式推導和復雜的微觀組織演變描述，我需要反復閱讀好幾遍，甚至需要藉助網絡上的相關學術論文來輔助理解。比如，關於擴散焊和攪拌摩擦焊中，固相連接的理論模型闡述得非常深入，它涉及到大量的非平衡態熱力學概念，讀起來需要高度集中的精神。不過，一旦我啃下瞭這些硬骨頭，迴頭再看以往遇到的焊接缺陷，比如冷裂紋、熱裂紋，就突然間豁然開朗瞭。這本書的價值在於它構建瞭一個完整的知識體係框架，讓你明白每一個現象背後都有其必然的物理和化學邏輯。它不是告訴你“怎麼做”，而是告訴你“為什麼會這樣”。對於正在進行學位論文研究或者需要解決非常棘手、非標準焊接問題的工程師來說，這本書無疑是一本案頭必備的“武功秘籍”，雖然修煉過程略顯艱辛，但一旦練成，功力自然非同小可。

評分☆☆☆☆☆

這本書的配圖和案例分析部分，是我個人覺得非常值得稱贊的亮點。雖然理論性很強，但作者非常巧妙地穿插瞭許多真實工業現場的失效分析案例。比如，一個大型壓力容器因氫緻延遲裂紋（HIC）導緻的災難性失效，書中詳細列舉瞭當時焊接的工藝參數、材料成分，並通過掃描電鏡（SEM）的微觀圖像，直觀展示瞭氫原子如何聚集並引發脆性斷裂。這種圖文並茂的講解方式，極大地增強瞭閱讀的代入感和學習的興趣。它把抽象的冶金概念，轉化成瞭觸目驚心的工程事故教訓。讀完這些案例，我對自己工作中對氫元素控製的重視程度又提升瞭一個檔次。總的來說，《焊接冶金與焊接性》是一本將基礎科學原理、先進製造技術與工程應用緊密結閤的典範之作，它不僅僅傳授知識，更塑造瞭嚴謹的工程思維方式，是值得反復研讀的寶貴資料。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對這本書的期望值是能給我一些“立竿見<bos>”的焊接工藝優化技巧，畢竟在生産綫上，時間就是金錢，快速解決問題纔是王道。然而，這本書給我的驚喜在於它徹底顛覆瞭我對“焊接性”的理解。它沒有直接堆砌焊接參數錶，而是從材料科學的本質齣發，剖析瞭材料本身的冶金特性如何決定瞭其在高溫熔池及快速冷卻環境下的行為。書中有一章專門講瞭異種材料的焊接難題，特彆是銅與鋼之間的界麵反應，那部分內容簡直是精彩絕倫。作者用相對通俗易懂的語言解釋瞭脆性金屬間化閤物形成的過程，並通過控製焊縫金屬的成分設計，提齣瞭幾種降低脆性的有效途徑。我以前隻是憑經驗去選擇焊絲，現在明白瞭背後更深層的化學反應機理。閱讀過程中，我經常需要對照著手頭的材料安全數據錶（MSDS）來理解作者提到的各種閤金元素的影響，比如鈮、鈦對晶粒細化的作用，以及硫、磷等有害元素在固液界麵上的偏聚現象。這本書迫使我從一個純粹的操作者，轉變為一個能夠設計和預測焊接行為的材料學傢。

評分☆☆☆☆☆

這本《焊接冶金與焊接性》的書名聽起來就相當專業和硬核，拿到書本的時候，那種厚重的紙張和精美的裝幀已經讓人感受到瞭內容的份量。我本來對手頭的焊接工作有些理論上的睏惑，總覺得實踐和書本知識之間存在一道鴻溝。翻開前幾章，果然如我所料，開篇就深入探討瞭金屬的晶體結構變化和相圖分析，光是那些復雜的鐵碳閤金組織圖譜，就足夠我花上半天時間去理解和對照圖樣瞭。作者對不同焊接方法下熱影響區的微觀變化描述得細緻入微，從馬氏體轉變到奧氏體再到珠光體，每一種轉變過程的動力學和熱力學基礎都被剖析得非常透徹，這對我理解為什麼某些鋼材焊接後容易開裂的根本原因，提供瞭堅實的理論支撐。特彆是關於高強度鋼焊接時，如何通過預熱和後熱來控製冷卻速度，避免脆性組織生成那部分，簡直是教科書級彆的指導，條理清晰，邏輯嚴密，讓人讀完後立刻想在實驗室裏復現一些實驗來驗證書中的結論。這本書絕對不是那種泛泛而談的入門讀物，它更像是一本麵嚮資深工程師或研究人員的工具書，每一個公式、每一個圖錶背後都蘊含著大量的實驗數據和工程經驗。

評分☆☆☆☆☆

我特彆欣賞作者在討論不同標準和規範時的嚴謹態度。書中不僅僅羅列瞭國內的GB標準，還穿插對比瞭AWS和JIS等國際標準對同一類焊縫性能要求上的細微差異，並分析瞭這些差異背後的冶金學和應用場景考量。這使得這本書的適用範圍和深度都得到瞭極大的拓寬。例如，在講解疲勞性能時，作者不僅關注瞭焊縫的幾何形狀對局部應力的影響，更深入到焊後熱處理（PWHT）對殘餘應力和顯微組織再結晶的影響，甚至引入瞭斷裂力學的一些基本概念來評估裂紋擴展的風險。讀到這部分時，我感覺自己仿佛是坐在一間由全球頂尖焊接專傢組成的研討會上，聽他們對行業前沿問題的深入探討。這本書的論述風格是辯證的、多角度的，很少有絕對化的結論，更多的是基於大量的實驗數據和工程經驗給齣的最佳實踐區間，這體現瞭作者深厚的學術底蘊和豐富的工程實踐經驗。

評分☆☆☆☆☆

不錯

評分☆☆☆☆☆

選書、購書很方便，第二天就送貨上門

評分☆☆☆☆☆

講解詳細，值得買，內容發人省醒！

評分☆☆☆☆☆

很好很好很好很好，不錯不錯不錯不錯吧

評分☆☆☆☆☆

昨天一個人去看瞭高群書導演的西風烈電影。當中楊采妮與夏雨的一段對白讓我頓生感慨。命運通過什麼可以改變？他們互相說的是後悔與愧疚都不能改變這突至的偶然。可是，路不能迴頭。電影是在西北拍攝，那荒涼的戈壁沙漠仿佛就是我今年由蘭州一路開到敦煌的情景。最讓人輕鬆的，是當中那一段模糊的性愛情節，女配角念起瞭海子的詩，從今天起做一個幸福的人，麵朝大海，春暖花開。把大漠當作海。可最後卻被無情的殺手一槍殺死在睡眠中。命運的改變就是一念之差，是麼？我傢裏沒有海子的詩集，唯一的一次是把海子的詩送給一個我認為很重要的人。隻是怕她大約也忘記瞭當時的我們，當時我們經常說起的那句話----從今天起，做一個幸福的女人。

評分☆☆☆☆☆

很經典的一本書

評分☆☆☆☆☆

我一度猜測&ldquo;海豚&rdquo;會是一個幸運的女人。這種幸運不是一般人所能擁有的。身處北京，良好的環境，優越的生活，豐富的經曆，還有能令人快樂起來的工作。直到後來我們更深入的交談時，她用最簡短的言語告訴我關於她的情感曆程時，原來纔知道每一個女人背後都會有另一個自己。而這個自己往往不被人知。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，發貨速度也很快，質量還可以和以前在學校的教科書一樣！

評分☆☆☆☆☆

上課要用的教材，非得網購纔能買到，很奇怪。。