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第一章 引论 1

1.1 现代制造工业和工程建设中的焊接与连接 1

1.1.1 钢管和型材 1

1.1.2 汽车和铁路车辆 6

1.1.3 舰船和海洋工程结构 6

1.1.4 航空和航天飞行器 6

1.1.5 压力容器和石油化工设备 11

1.1.6 电站设备 16

1.1.7 重型机械制造 20

1.1.8 桥梁和高层建筑钢结构 21

1.1.9 电子器件和系统制造 21

1.1.10 家用电器 23

1.2 焊接与连接工程学的学科内涵及其基础和相关学科 23

1.2.1 焊接与连接方法 24

1.2.2 焊接冶金学 24

1.2.3 焊接力学 24

1.3 焊接与连接方法的基本原理、分类及发展简史 25

1.3.1 原理及分类 25

1.3.2 发展简史 27

1.3.3 问题和前景 30

参考资料 31

习题 31

第二章 焊接电弧和手工电弧焊接 33

2.1 焊接电弧的物理基础 33

2.1.1 气体导电机理 33

2.1.2 电弧的构造及电特性 35

2.1.3 电弧的热源特征 36

2.2 手工电弧焊的基本特征 38

2.2.1 手工电弧焊的过程和应用特征 38

2.2.2 手工电弧焊的操作要领和参数 38

2.2.3 手工电弧焊机-弧焊电源 39

2.2.4 电焊条 44

2.3 手工电弧焊的接头设计及质量控制 46

2.3.1 手工电弧焊的接头设计 46

2.3.2 焊接变形与应力及其防止方法 48

2.3.3 焊接缺陷及预防措施 51

参考资料 53

习题 53

第三章 埋弧自动焊 55

3.1 埋弧自动焊的基本特征 55

3.1.1 埋弧自动焊的过程特征 55

3.1.2 焊剂、焊丝及其选配 56

3.1.3 埋弧自动焊的冶金特点 57

3.2 埋弧焊的焊丝熔化和弧长控制 61

3.2.1 焊丝的加热和熔化速度 61

3.2.2 弧长自动调节 62

3.2.3 等速送丝埋弧焊自身调节系统 64

3.2.4 电弧电压反馈变速送丝调节系统 68

3.2.5 焊接电流反馈变速送丝调节系统 72

3.2.6 埋弧自动焊机的结构组成 72

3.3 埋弧自动焊的接头设计和焊缝质量控制 75

3.3.1 焊缝成形特征及其控制因子 75

3.3.2 埋弧焊的接头设计及质量控制 77

参考资料 81

习题 81

第四章 熔化极气体保护焊 85

4.1 熔化极气体保护电弧焊的基本特征 85

4.1.1 过程特征及分类 85

4.1.2 保护气体 85

4.1.3 电弧的热源及电特征 90

4.1.4 熔滴的脱落和过渡 91

4.1.5 熔滴过渡形态对焊缝成形的影响 95

4.2 脉冲可控过渡熔化极气保护焊 95

4.2.1 脉冲可控过渡的特点 95

4.2.2 自由过渡脉冲控制 96

4.2.3 短路过渡脉冲控制 99

4.3 送丝系统和电源特性 101

4.3.1 送丝机构 101

4.3.2 送丝速度的稳定性及其影响因素 103

4.3.3 调速控制电路 104

4.3.4 熔化极气体保护弧焊电源的特性 104

4.4 MIG/MAG焊的接头设计及特殊形式 105

4.4.1 常规MIG/MAG焊接接头设计 105

4.4.2 窄间隙熔化极气体保护焊 105

4.4.3 管状焊丝CO2气体保护焊 106

4.4.4 垂直气电焊 107

4.4.5 高速旋转电弧熔化极气体保护焊 107

参考资料 108

习题 109

第五章 非熔化极气体保护焊 110

5.1 非熔化极气体保护焊的过程特征 110

5.1.1 基本过程特征 110

5.1.2 GTAW的主要特点 110

5.1.3 钨棒的材质和形状 111

5.1.4 GTAW的保护气体 112

5.2 GTAW过程控制参数和焊机组成特征 112

5.2.1 直流GTAW 112

5.2.2 交流GTAW 113

5.2.3 脉冲GTAW 115

5.2.4 GTAW电源特性及结构类型 118

5.2.5 GTAW的引弧方式 119

5.3 接头设计、提高生产率和自动化途径 121

5.3.1 GTAW的接头形式 121

5.3.2 提高钨极氩弧焊焊接生产率的几种途径 121

5.3.3 GTAW的自适应控制 122

参考资料 123

习题 123

第六章 等离子弧焊接 125

6.1 等离子弧的基本特征及等离子弧焊炬 125

6.1.1 等离子弧的形成及应用特征 125

6.1.2 等离子弧焊炬和割炬 127

6.1.3 双弧现象及其防止 130

6.2 等离子弧焊接控制参数及接头设计 131

6.2.1 穿孔型等离子弧焊接 131

6.2.2 熔入型等离子弧焊接 134

6.2.3 微束等离子弧焊接 134

6.2.4 脉冲等离子弧焊接 134

6.2.5 熔化极等离子弧焊接 134

6.2.6 交流（变极性）等离子弧焊接 134

6.2.7 等离子弧焊接设备 135

6.3 空气等离子弧切割 136

6.3.1 等离子弧切割特征及可控参数 136

6.3.2 切割质量 137

参考资料 137

习题 137

第七章 电渣焊 138

7.1 电渣焊的基本特征 138

7.1.1 电渣焊接过程和应用特征 138

7.1.2 热源及冶金特征 139

7.1.3 可焊材料及焊接材料 140

7.2 电渣焊过程控制参数及设备组成 140

7.2.1 控制参数 140

7.2.2 电渣焊设备组成 141

7.2.3 电渣焊接头及施工设计 142

参考资料 145

习题 145

第八章 电子束焊接 146

8.1 电子束焊接的基本特征 146

8.1.1 电子束焊接的过程 146

8.1.2 电子束焊接的应用特点 147

8.2 电子束焊机结构原理及电子束焊接过程控制 148

8.2.1 电子束焊机结构原理 148

8.2.2 电子束焊接的过程控制参数 150

8.3 电子束焊接的接头设计、质量控制及应用实例 152

8.3.1 电子束焊接的接头设计 152

8.3.2 电子束焊可焊接材料 152

8.3.3 应用 153

参考资料 154

习题 154

第九章 激光焊接及切割 155

9.1 激光及其焊接应用的基本特征 155

9.1.1 激光及工业激光发生器 155

9.1.2 激光的焊接应用特征 159

9.2 激光工业加工设备及过程控制参数 160

9.2.1 激光工业加工设备 160

9.2.2 激光加工过程控制参数 161

9.2.3 激光焊接接头设计、质量控制及应用实例 162

参考资料 164

习题 164

第十章 气焊和气割 165

10.1 燃气火焰的基本特征 165

10.1.1 燃气种类及其特征 165

10.1.2 热源特征和应用特点 165

10.1.3 回火及其防止 166

10.2 气焊 167

10.2.1 焊炬 167

10.2.2 焊接火焰 168

10.2.3 气焊的应用 168

10.3 气割 169

10.3.1 割炬 169

10.3.2 气割质量和速度提高途径 170

10.3.3 气割自动化 170

参考资料 171

习题 171

第十一章 电阻焊 172

11.1 电阻焊的基本过程特征 172

11.1.1 电阻焊的基本过程 172

11.1.2 电阻焊的加热及其特点 173

11.1.3 接头形成过程特征 182

11.2 电阻焊的过程参数 184

11.2.1 点焊 184

11.2.2 凸焊 188

11.2.3 缝焊 191

11.2.4 电阻对焊 193

11.2.5 闪光对焊 194

11.3 电阻焊机及控制设备的选型 196

11.3.1 电阻焊机的分类和组成 196

11.3.2 电阻焊机的选型 202

11.3.3 电阻焊的接头设计及应用 203

参考资料 203

习题 204

第十二章 高频电阻焊 205

12.1 高频电阻焊接过程及应用特征 205

12.1.1 高频电阻焊和高频电流的集肤和邻近效应 205

12.1.2 高频电阻焊的类型及应用特征 206

12.2 高频电阻焊设备及过程控制参数 207

12.2.1 高频电阻焊设备组成特征 207

12.2.2 高频电阻焊的过程控制参数 209

12.3 高频电阻焊的应用 210

12.3.1 高频电阻焊管 210

12.3.2 高频电阻焊的其他应用 211

12.3.3 高频电阻焊接过程的自动控制 211

参考资料 211

习题 211

第十三章 摩擦焊 212

13.1 摩擦焊接过程特征 212

13.1.1 摩擦焊接过程及基本分类 212

13.1.2 摩擦焊的应用特征 213

13.2 摩擦焊机及过程控制参数 213

13.2.1 摩擦焊机的组成 213

13.2.2 摩擦焊接的过程控制参数 214

13.2.3 摩擦焊接过程的质量控制 216

13.3 摩擦焊接头设计及应用 217

13.3.1 摩擦焊接头设计 217

13.3.2 应用实例 219

参考资料 219

习题 219

第十四章 超声波焊接 220

14.1 超声波焊接过程特征 220

14.1.1 超声波焊接过程及分类 220

14.1.2 超声波焊接的应用特征 222

14.2 超声波焊接设备及过程控制参数 222

14.2.1 超声波焊接设备组成概要 222

14.2.2 超声波焊接过程控制参数 223

14.2.3 超声波焊接应用实例 224

参考资料 224

习题 225

第十五章 爆炸焊接 226

15.1 爆炸焊接过程的基本特征 226

15.1.1 爆炸焊接机理 227

15.1.2 爆炸焊接的过程控制参数 227

15.1.3 爆炸焊接可焊接性窗口 229

15.2 爆炸焊接的接头设计和应用特色 230

参考资料 232

习题 232

第十六章 钎焊 234

16.1 钎焊过程特征 234

16.1.1 钎焊特点 234

16.1.2 钎焊接头形成过程 234

16.2 钎焊接头设计 238

16.2.1 接头形式及钎接长度 238

16.2.2 钎焊接头应力控制 239

16.2.3 接头间隙 239

16.2.4 钎焊接头设计的其他注意事项 240

16.3 钎焊材料 241

16.3.1 钎料 241

16.3.2 钎剂 242

16.3.3 钎焊保护气氛及作用机理 246

16.4 钎焊方法 248

16.4.1 火焰钎焊 248

16.4.2 炉中钎焊 249

16.4.3 电阻钎焊 251

16.4.4 感应钎焊 252

16.4.5 盐浴钎焊 253

16.4.6 微电子工业中的钎焊方法 254

参考资料 259

习题 259

第十七章 扩散焊接 260

17.1 扩散焊接的过程特征 260

17.1.1 扩散焊接过程及其分类 260

17.1.2 扩散焊的应用特征 261

17.2 扩散焊接设备及过程控制参数 262

17.2.1 扩散焊接设备组成 262

17.2.2 扩散焊过程控制参数 262

17.2.3 扩散钎焊的过程控制参数 263

17.2.4 扩散钎焊应用实例 263

参考资料 264

习题 264

第十八章 胶接 265

18.1 胶接的基本过程特征 265

18.1.1 胶接和胶粘剂 265

18.1.2 胶粘过程特征 266

18.2 胶接过程的质量控制及应用 268

18.2.1 胶接接头设计 268

18.2.2 胶接过程的质量控制及参数 269

18.2.3 胶接的应用 269

参考资料 271

习题 272