电子工业生产技术手册 11 通用工艺卷PDF电子书下载

目录 3

第6篇　焊接 3

第1章　电弧焊 3

1.1 电子工业常用电弧焊 4

方法 4

1.1.1　手工电弧焊 4

1.1.2　CO2气体保护焊 13

1.1.3　钨极氩弧焊（TIG） 17

1.1.4　熔化极氩弧焊（MIG） 20

1.1.5　脉冲氩弧焊 21

1.1.6　气体保护电弧点焊（气电点焊） 23

1.1.7　等离子弧焊接与切割 26

1.1.8　埋弧焊 31

1.2 电弧焊焊接接头和焊接结构 31

1.2.1 电子机械中的焊接结构 31

1.2.2　焊接结构的一般设计原则和工艺性 33

1.2.3 电弧焊接头的接头形式、坡口尺寸和应力计算方法 37

1.2.4　焊接应力 43

1.2.5　焊接残余变形 46

1.3 电子产品常用金属电弧焊 49

1.3.1　低碳钢电弧焊 49

1.3.2　中碳钢电弧焊 50

1.3.3　低合金钢电弧焊 50

1.3.4　不锈钢电弧焊 51

1.3.5　铝及铝合金的电弧焊 53

1.3.6　铜及铜合金的电弧焊 57

1.3.7　钛及钛合金的电弧焊 58

参考文献 61

第2章　气焊与气割 62

2.1　气焊用材料 62

2.1.1　氧气 62

2.1.2　可燃气体 62

2.2.1　气瓶 65

2.2　气焊、气割用设备 65

2.2.3　乙炔发生器 67

2.2.4　乙炔发生器卸压膜 67

2.2.2　减压器 67

2.2.5　焊炬 68

2.2.6　导气软管 68

2.3 气焊工艺 69

2.3.1　气焊火焰 69

2.3.2　气焊接头形式 69

2.3.3　气焊用填充材料的选择 70

2.3.4　气焊用焊剂 75

2.4 气割 77

2.4.1　氧乙炔割炬 78

2.4.2　切割工艺 79

2.4.3　氧-丙烷和氧-天然气火焰切割 79

参考文献 80

3.1.1　液态钎料的润湿与铺展 81

第3章　钎焊 81

3.1　钎焊过程基础 81

3.1.2　毛细钎焊填缝特点 82

3.1.3　钎焊接头组织形式 83

3.2　钎料 85

3.2.1　钎料应具备的条件 85

3.2.2　钎料分类 85

3.2.3　电子工业常用钎料 87

3.2.4　钎料的选择 133

3.3　钎剂 144

3.3.1　钎剂的作用 144

3.3.2　钎剂的种类 147

3.4　钎焊接头设计 172

3.4.1　钎焊接头基本形式 172

3.4.2　钎焊接头设计计算 173

3.4.3　钎焊接头间隙 174

3.4.4　钎焊接头的工艺设计 177

清洗 178

3.5.1　钎焊前准备 178

3.5　钎焊前的准备及钎焊后的 178

3.5.2　钎焊后的清洗 180

3.6　钎焊方法 181

3.6.1 烙铁钎焊 181

3.6.2　火焰钎焊 182

3.6.3 电阻钎焊 183

3.6.4　感应钎焊 184

3.6.5　浸渍钎焊 186

3.6.6　炉中钎焊 187

3.7.1　铜及其合金制波导元件的钎焊 188

3.7.2　铝及其合金制波导元件的钎焊 188

3.7.3　陶瓷与金属的钎焊 188

3.7 电子工业典型零件及材料的 188

钎焊 188

3.7.7 印制电路板的组装钎焊 189

3.8　钎焊接头缺陷及其防止 189

3.7.8　厚薄膜混合集成电路组装钎焊 189

3.8.1 钎焊接头致密性缺陷 189

3.7.6　电子元件的钎焊 189

3.7.5　半导体器件的钎焊 189

3.7.4　难熔金属（W、Mo、Nb、Ti、石墨等）的钎焊 189

3.8.2　钎焊裂缝 190

3.8.3　钎焊熔蚀现象 191

3.9　试验方法 191

3.9.1　钎料润湿铺展及填缝性能试验 191

3.9.2　钎焊接头机械性能试验 192

3.9.3　软钎焊试验方法 193

参考文献 194

4.1 电阻焊 195

4.1.1　电阻焊概述 195

第4章　压焊 195

4.1.2　点焊 196

4.1.3 焊 216

4.1.4　缝焊 221

4.1.5　对焊 223

4.1.6　电阻焊接头质量检验 229

4.2　其他压焊 235

4.2.1　超声波焊 235

4.2.2　冷压焊 243

4.2.3　热压焊 247

4.2.4　扩散焊 249

4.2.5　摩擦焊 251

4.2.6　其它 254

参考文献 254

5.1 电子束焊接 255

5.1.1　电子束焊接原理与特点 255

第5章　高能焊接 255

5.1.2　电子束焊接设备 256

5.1.3　电子束焊接接头形式 260

5.1.4　电子束焊接金属材料的焊接性 262

5.1.5　电子束焊接工艺与应用 263

5.2　激光焊接 264

5.2.1　激光焊接的基本原理 264

5.2.3　激光焊机 266

5.2.2　激光焊接的特点 266

5.2.4　激光焊接工艺与应用 270

5.3　光束焊接 273

5.3.1　光束焊接的原理与特点 273

5.3.2　光束焊接装置 275

5.3.3　光束焊接工艺与应用 277

参考文献 279

第7篇　铸造 282

部分符号及热处理状态代号说明 282

1.1　铸造铝合金 283

1.1.1　分类和化学成分 283

第1章　铸造合金 283

1.1.2　化学成分对性能的影响 285

1.1.3　机械性能 292

1.1.4　物理、工艺性能 295

1.1.5　热处理规范及应用举例 297

1.2　铸造镁合金 300

1.2.1　分类和化学成分 300

1.2.2　化学成分对性能的影响 300

1.2.3　机械性能 304

1.2.4　物理及铸造工艺性能 306

1.2.5　热处理规范及应用举例 307

1.3 铸造铜合金 307

1.3.1 分类和化学成分 307

1.3.2 化学成分对性能的影响 310

1.3.3 机械性能及应用举例 317

1.3.4 物理、工艺及铸造性能 318

范围 321

1.4 铸造锌合金 321

1.4.1 化学成分、机械性能及应用 321

1.4.2 各元素的作用 322

1.4.3 物理性能 322

1.5 有色压铸合金 323

1.6 铸铁 325

1.6.1 灰铸铁 326

1.6.2 球墨铸铁 330

1.6.3 蠕墨铸铁 335

1.6.4 可锻铸铁 338

1.6.5 特殊性能铸铁 340

1.7 铸钢 346

1.7.1 铸造碳钢 346

1.7.2 铸造低合金钢 348

1.7.3 耐蚀铸钢 350

1.7.4 模具用铸钢 353

1.7.5 无磁铸钢 354

1.7.6 电工用铸钢 355

1.8 附表 355

参考文献 361

第2章　有色合金熔炼 362

2.1　熔炼的一般工艺过程 362

2.2　熔炉的种类及其选择 362

2.2.1　熔炉的种类 362

2.2.2　熔炉的选择 363

2.2.3　坩埚 364

2.3 炉料 365

2.3.1　炉料的种类 365

2.3.2　炉料的保管 373

2.3.3　炉料的选用 373

2.3.4　炉料的计算 376

2.4　熔炼用辅助材料及熔剂 377

2.4.1　熔炼用辅助材料 377

2.4.2　铝合金熔剂 378

2.4.3　镁合金熔剂 379

2.4.4　铜合金熔剂 380

2.5　熔炼前的准备 380

2.5.1　炉料的准备 380

2.5.2　熔炉与工具的准备 386

2.6　有色合金熔炼工艺 388

2.6.1　铝合金熔炼 388

2.6.2　镁合金熔炼 392

2.6.3　铜合金熔炼 394

2.6.4　锌合金熔炼 398

2.6.5　熔炼的炉前质量控制 398

参考文献 401

第3章　黑色金属的熔炼 402

3.1　熔炼黑色金属用材料 402

3.1.1　金属及合金材料 402

3.1.2　非金属材料 407

3.2　铸铁的熔炼 410

3.2.1　冲天炉熔炼 412

3.2.2　工频感应电炉熔炼 422

3.2.3　铸铁的熔炼方法 423

3.3　铸钢熔炼 428

3.3.1　熔炼设备 428

3.3.2 中频无芯感应炉的熔炼 430

参考文献 436

第4章　砂型铸造 437

4.1　砂型铸件的基本结构要素 437

4.1.1　铸件最小允许壁厚 437

4.1.2　铸件的最小铸孔 437

4.1.3　镶嵌件 438

4.2　铸件的表面粗糙度和尺寸 439

精度 439

4.3.1　浇注位置和分型面的选定 441

4.3　砂型铸造工艺设计 441

4.3.2　铸造工艺设计的主要工艺参数 442

4.3.3　浇注系统设计 446

4.3.4 冒口设计 460

4.3.5　冷铁及其处理 464

4.4　造型材料 466

4.4.1　造型用原材料 466

4.4.3　型砂和芯砂 474

4.4.2　铸造用原砂及混合料试验方法 474

4.4.4　涂料、涂膏及粘胶 479

4.5　造型及制芯工艺 481

4.5.1 常用手工造型和制芯方法 481

4.5.2　机器造型和制芯方法 481

4.5.3　其他造型方法 481

4.6　铸件的清理 484

4.7　砂型铸造用设备 485

4.8　铸件缺陷 485

4.9.1 作业地带和工作地点空气温度要求 489

4.9　铸造生产的工业卫生要求 489

4.9.2 空气中有害物质的最高容许 490

浓度 490

4.9.3　车间噪声卫生标准 491

参考文献 491

第5章　熔模铸造 492

5.1　熔模铸件的结构设计 493

5.1.1　熔模铸件基础构成设计 493

5.1.2　熔模铸件工艺性设计 496

5.2　熔模铸件的尺寸精度及表面粗 498

糙度 498

5.3　熔模铸件的工艺设计 499

5.3.1　分型面及基准面的选择原则 499

5.3.2　加工余量及总收缩率 499

5.3.3　浇注系统的设计 501

5.4　熔模制造 515

5.4.1　模料的成分及性能 515

5.4.2　模料的制备 520

5.4.3　熔模的制造及缺陷分析 523

5.5　型壳制造 525

5.5.1　型壳的分类及性能 525

5.5.2　制壳用耐火材料的种类及性质 527

5.5.3　制壳用粘结剂的种类及性质 530

5.5.4　表面活性剂在制壳中的应用 535

5.5.5　水玻璃型壳 536

5.5.6　硅酸乙酯型壳 545

5.5.7　硅溶胶型壳 550

5.5.8　复合型壳 552

5.5.9　熔失熔模 553

5.5.10　型壳焙烧 554

5.5.11　型壳质量的检测方法 555

5.5.12　型壳缺陷分析 558

5.6　陶瓷型芯的制造 559

5.6.1　热压注法 559

5.7.1　填料石膏型的制造工艺实例 562

5.7　石膏型熔模铸造 562

5.6.2　注浆法 562

5.7.2　透气石膏型的制造工艺实例 566

5.8　浇注与清理 566

5.8.1　合金浇注温度和型壳温度 566

5.8.2　熔模铸造单铸机械性能试样 567

5.8.3　防止铸件表面脱碳的方法 568

5.8.4　铸件的清砂 569

5.8.5　铸件的防锈处理 570

参考文献 570

第6章　压力铸造 571

6.1 压铸件结构设计 571

6.1.1　压铸件基础构成的设计 571

6.1.2　压铸件结构的工艺性 583

6.1.3　压铸件精度 586

6.1.4　压铸件的表面质量 588

6.2.1　压铸机的选定 589

6.2　压铸工艺设计 589

6.2.2　压铸件的工艺设计 593

6.2.3　压铸工艺参数 606

6.2.4　模具的热平衡 616

6.2.5　P-Q2图 621

6.2.6　压铸工艺参数测试 624

6.2.7　压铸涂料 627

6.3.1　压铸模设计的基本原则 629

6.3　压铸模的设计 629

6.3.2　锁模力和开模行程的核算 630

6.3.3　成形零件的设计 635

6.3.4　抽芯机构 659

6.3.5　模板 691

6.3.6　顶出机构 693

6.4　压铸件缺陷分析 710

参考文献 712

7.1.1　特点和应用范围 713

7.1 陶瓷型铸造 713

第7章　其他铸造 713

7.1.2　铸件工艺设计 716

7.1.3　陶瓷型铸型材料 721

7.1.4　陶瓷型铸造工艺 723

7.1.5　陶瓷型芯的制造 730

7.1.6　陶瓷型铸造模具用合金 732

7.1.7　陶瓷型铸件的热处理 733

7.1.8　陶瓷型铸件的加工 733

7.1.9　陶瓷型缺陷 735

7.2　低压铸造 736

7.2.1　低压铸造的基本原理及工艺 736

特点 736

7.2.2　低压铸造的工艺设计 737

7.2.3　低压铸造的模具设计 739

7.2.4　低压铸造的浇注工艺 744

7.2.5　低压铸造的专用工艺装备 747

7.2.6　低压铸造专用设备 752

7.2.7　低压铸造常见铸件缺陷 757

7.3 反压铸造 758

7.3.1　工作原理 758

7.3.2　反压铸造的工艺特点及适用 759

范围 759

7.3.3　砂型重力铸造与反压铸造某 760

些有色合金机械性能的比较 760

7.3.4　反压铸造铸件的废品原因分析 760

7.3.5　反压铸造机 761

7.3.6　典型的反压铸造工艺 770

7.4　金属型铸造 772

7.4.1　金属型铸件的基本结构要素 772

7.4.2　金属型铸件的表面粗糙度和 773

尺寸精度 773

7.4.3　金属型铸造工艺设计 773

7.4.4　金属型铸件的生产 783

7.4.5　金属型铸造机 790

7.4.6　金属型铸件常见缺陷 791

参考文献 791

第8章　永磁合金的铸造与热处理 792

8.1　永磁材料的磁性参数和常用铸 792

造永磁合金 792

8.1.1　永磁材料的磁性参数 792

8.1.2 常用铸造LN和LNG系永磁合金 792

8.1.3　合金元素及杂质对铸造永磁 793

合金性能的影响 793

8.2　永磁合金铸造工艺 798

8.2.1　永磁合金铸造工艺特点 798

8.2.2　永磁合金铸造工艺 800

8.3　永磁合金的热处理 811

8.3.1　热处理的目的及工艺基础 811

8.3.2　永磁合金热处理工艺方法及 812

工艺规范 812

8.4　铸造永磁体的主要缺陷 818

附录1 几种主要永磁合金的退磁曲 820

线（见附图1、附图2） 820

附录2 铸造磁体尺寸和形位极限 821

偏差 821

附录3　铸造永磁标准比较表 822

第8篇　热处理 827

第1章　钢的热处理 827

1.1 热处理的基本方法 827

1.1.1　一般热处理 827

1.1.2　感应加热热处理 832

1.1.3　化学热处理 835

1.1.4　保护气氛热处理 858

1.1.5　真空热处理 860

1.1.6　其他热处理 867

1.2 结构钢的热处理 874

1.2.1　冷冲压钢及其热处理 874

1.2.2　渗碳钢及其热处理 876

1.2.3　调质钢及其热处理 877

1.2.4　弹簧钢及其热处理 879

1.3　模具钢及其热处理 885

1.3.1　冲压模具钢及其热处理 885

1.3.2　塑料模具钢及其热处理 890

1.3.3　压铸模具钢及其热处理 891

1.3.4　其它类型模具钢及其热处理 893

1.3.5　模具的化学热处理 895

1.3.6　模具热处理的失效与失效分析 896

1.3.7　模具热处理实例 900

1.4　不锈钢的热处理 902

1.4.1 耐蚀性及抗氧化性的评定标准 902

1.4.2　各类不锈钢的特点与用途 903

1.4.3　马氏体型不锈钢的热处理 905

1.4.4 奥氏体型不锈钢的热处理 906

1.4.7　沉淀硬化型不锈钢的热处理 908

热处理 908

1.4.6 奥氏体-铁素体型不锈钢的 908

1.4.5　铁素体型不锈钢的热处理 908

1.5　典型零件热处理 911

1.5.1 电子产品机械零件的特点 911

1.5.2 电子产品机械零件一般热处 911

理实例 911

1.5.3 电子产品机械零件的化学热 916

处理实例 916

1.5.4 电子产品机械零件真空热处 926

理实例 926

1.5.5 电子产品机械零件保护气氛 926

热处理实例 926

1.5.6　电子产品机械零件低碳马氏 927

体热处理实例 927

1.5.7　电子产品机械零件高频淬火 928

热处理实例 928

2.1.1　工业纯铜的热处理 929

第2章　有色金属的热处理 929

2.1　铜及其合金的热处理 929

2.1.2　黄铜的热处理 930

2.1.3　青铜的热处理 931

2.1.4　白铜的热处理 945

2.2　铝及其合金的热处理 946

2.2.1　工业纯铝和铝合金的特点及 946

其分类 946

2.2.2　铸造铝合金的热处理 947

2.2.3　变形铝合金的热处理 952

2.3　钛及其合金的热处理 960

2.3.1　钛和钛合金的特点及其分类 960

2.3.2　钛合金的退火 961

2.3.3　钛合金的固溶处理与时效 963

2.3.4　钛合金的形变热处理 966

2.4 贵金属及其热处理 966

2.4.1　Au及金合金的热处理 966

2.4.2　Ag及银合金的热处理 968

2.4.3　Pt及铂合金的热处理 969

2.4.4　其它贵金属及其合金的热处理 969

2.5　典型零件的热处理 970

2.5.1　Cu及铜合金零件的热处理实例 970

2.5.2　铸造铝合金零件的热处理实例 972

2.5.3　硬铝合金的回归处理实例 973

2.5.4　超塑性合金的热处理实例 973

2.5.5　银镁镍合金零件的内氧化处 974

理实例 974

第3章　特种用途材料及其热处理 975

3.1 金属磁性材料及其热处理 975

3.1.1　金属软磁材料及其热处理 975

3.1.2　金属硬磁材料及其热处理 997

3.2 弹性材料及其热处理 1004

3.2.1　弹性元件用弹性合金 1004

3.2.2　频率元件用恒弹性合金 1006

3.2.3　轴尖用弹性合金 1008

3.2.4　高导电高弹性合金 1009

3.3　膨胀合金及其热处理 1010

3.3.1　低膨胀合金及其热处理 1011

3.3.2　定膨胀合金及其热处理 1015

3.4 热双金属及其热处理 1021

3.5　金属接点材料及其热处理 1023

3.5.1　银及其合金 1023

3.5.2　银镁镍合金 1024

3.5.3　复合弹性接点材料 1025

3.5.4　金及其合金 1025

3.6 电阻合金 1028

3.6.1　铜锰系电阻合金 1028

3.6.2　铜镍系电阻合金 1029

3.7 电子管用金属材料及其零 1030

件的热处理 1030

3.7.1　热处理的种类与目的 1030

3.7.2　氢气保护热处理 1031

3.7.3　真空热处理 1035

3.8 典型零件的热处理工艺举例 1038

第4章　热处理的质量检测与失效 1041

分析 1041

4.1 金属材料的力学性能试验 1041

4.1.1　拉伸试验 1041

4.1.2　压缩试验 1041

4.1.3　单次冲击试验 1042

4.1.4　多次冲击试验 1043

4.1.5　扭转试验 1043

4.1.6　弯曲试验 1044

4.1.7　硬度试验 1045

4.1.8　磨损试验 1046

4.1.9　疲劳试验 1047

4.1.10 断裂韧性试验 1049

4.2.1 弹性模量的测定 1053

4.1.11 高温蠕变拉伸试验 1053

4.2　金属材料的物理性能试验 1053

4.2.2　热传导系数的测定 1054

4.2.3　临界温度的测定 1055

4.3　金属材料的工艺性能试验 1056

4.3.1　压力加工性能试验 1056

4.3.2　淬透性试验 1059

4.4　金属材料的金相检验 1062

4.4.1 宏观检验 1062

4.4.2　微观检验 1063

4.5 电子显微镜分析技术 1067

4.5.1　透射式电子显微镜的原理与 1067

使用 1067

4.5.2　扫描式电子显微镜的原理及 1069

使用 1069

4.5.3 电子探针的测试原理与应用 1070

4.5.4 X射线晶体结构分析 1071

4.6　无损探伤 1074

4.7 热处理常见的缺陷及其防 1078

止措施 1078

4.7.1　氧化与脱碳 1078

4.7.2　退火缺陷及其防止措施 1078

4.7.3　正火缺陷及其防止措施 1079

4.7.4　淬火缺陷及其防止措施 1079

4.7.5　回火缺陷及其防止措施 1080

4.7.6　渗碳缺陷及其防止措施 1080

4.7.7　氮化缺陷及其防止措施 1081

4.8　零件失效分析 1081

4.8.1 概述 1081

4.8.2　失效分析的基本要点 1081

4.8.3　金属断口的分类 1081

4.8.4　热处理零件产生裂纹的分析 1082

5.1.1 加热炉 1084

5.1 通用热处理设备 1084

第5章　热处理设备与仪表 1084

5.1.2　表面加热装置 1094

5.1.3　管式加热器 1097

5.1.4　冷却设备 1098

5.1.5　辅助设备 1099

5.2　专用热处理设备 1101

5.2.1　真空热处理炉 1101

5.2.2　离子氮化设备 1111

5.2.3　可控气氛与保护气氛炉 1114

5.2.4　流动粒子炉 1119

5.3 热处理炉的安全操作 1121

5.3.1　热处理电阻炉的安全操作 1121

5.3.2　浴炉的安全操作 1121

5.3.3　感应加热设备使用、维护与 1122

安全操作 1122

5.3.4　真空热处理炉的使用与维护 1124

5.3.6　离子氮化炉的安全操作 1125

5.3.5　可控气氛炉的安全操作 1125

5.4 常用温度检测仪表 1126

5.4.1　温度测量仪表的分类 1126

5.4.2　膨胀式温度计 1126

5.4.3　热电偶 1128

5.4.4　热电阻 1130

5.4.5　全辐射高温计 1132

5.4.6　光学高温计 1132

5.4.7　光电高温计 1133

5.4.8　动圈式温度指示调节仪 1134

5.4.9　电子自动平衡式温度显示与 1134

调节仪表 1134

5.4.10　可控硅自动控温仪 1136

5.4.11　微处理机在热处理设备上 1137

的应用 1137

附录 1141