第1章 熔焊热源及温度场 1
1.1焊接热源的种类及其特点 2
1.2焊接热效率 3
1.3焊件上的热量分布模式 4
1.3.1集中热源 4
1.3.2平面分布热源 4
1.3.3双椭球体积分布热源 7
1.3.4其他体积热源模型 7
1.4焊接温度场 7
1.4.1焊接传热的基本定律 7
1.4.2焊接热传导问题的数学描述 9
1.4.3典型的焊接温度场 11
1.4.4影响焊接温度场的主要因素 15
1.5焊接热循环 17
1.6焊接热传导与熔池形态的数值模拟简介 19
1.6.1数值模拟的基本概念 19
1.6.2焊接热传导的有限差分法计算 19
1.6.3焊接热传导的有限单元法计算 20
1.6.4焊接熔池形态的数值模拟 20
复习思考题 22
第2章 焊接化学冶金 23
2.1焊接化学冶金过程的特点 24
2.1.1焊接区的金属保护 24
2.1.2焊接化学冶金过程的区域性与连续性 26
2.1.3焊接工艺条件对化学冶金反应的影响 29
2.1.4焊接化学冶金系统的不平衡性 31
2.2焊接区内的气体 31
2.2.1气体的来源 31
2.2.2气体的产生 31
2.2.3气体的分解 33
2.2.4气相的成分 34
2.3气相对金属的作用 35
2.3.1氮对金属的作用 35
2.3.2氢对金属的作用 38
2.3.3氧对金属的作用 45
2.4焊接熔渣 50
2.4.1焊接熔渣的作用 50
2.4.2焊接熔渣的成分和分类 50
2.4.3焊接熔渣的结构理论 51
2.4.4焊接熔渣的性能 53
2.5焊接熔渣对金属的作用 56
2.5.1熔渣对金属的氧化 56
2.5.2焊缝金属的脱氧 58
2.5.3焊缝金属的脱硫、脱磷 60
2.6焊缝金属的合金过渡 62
2.6.1合金过渡的目的 62
2.6.2合金过渡的方式 63
2.6.3合金过渡过程分析 63
2.6.4合金过渡系数及其影响因素 64
复习思考题 66
第3章 焊缝及热影响区 67
3.1熔池凝固 68
3.1.1熔池凝固的特点 68
3.1.2熔池结晶的一般规律 69
3.1.3熔池结晶线速度 70
3.1.4熔池结晶的形态 73
3.1.5焊接接头的化学成分不均匀性 75
3.2焊缝固态相变 79
3.2.1低碳钢焊缝的固态相变 79
3.2.2低合金钢焊缝的固态相变 80
3.3焊缝中的气孔和夹杂 87
3.3.1焊缝中的气孔 87
3.3.2焊缝中的夹杂 95
3.4焊缝性能的改善 96
3.4.1焊缝金属的强化与韧化 96
3.4.2焊缝性能的改善 97
3.5焊接条件下的金属组织转变特点 99
3.5.1焊接加热过程中的组织转变 99
3.5.2焊接冷却过程中的组织转变 101
3.6焊接热影响区的组织和性能 103
3.6.1焊接热影响区的组织 103
3.6.2焊接热影响区的性能 109
复习思考题 113
第4章 焊接裂纹 115
4.1概述 116
4.1.1焊接裂纹的危害 116
4.1.2焊接裂纹的产生 116
4.1.3焊接裂纹的分类 117
4.2焊接热裂纹 120
4.2.1热裂纹的形成机理 120
4.2.2热裂纹的防止措施 122
4.3焊接冷裂纹 125
4.3.1冷裂纹的形成机理 125
4.3.2冷裂纹的防止措施 128
4.4其他裂纹 132
4.4.1再热裂纹 132
4.4.2层状撕裂 135
4.4.3应力腐蚀裂纹 137
复习思考题 141
第5章 高能束焊接 143
5.1电子束焊 144
5.1.1电子束焊的特点 144
5.1.2电子束焊的工作原理 145
5.1.3电子束焊的分类 147
5.1.4电子束焊的设备 147
5.1.5电子束焊的焊接参数 149
5.2激光焊 150
5.2.1激光焊的特点 150
5.2.2激光焊设备 151
5.2.3激光焊焊接工艺 152
5.2.4激光焊焊缝的形成及特点 155
5.2.5激光焊焊接工艺及参数 156
5.3激光＋电弧复合热源焊接 157
5.3.1激光＋电弧复合热源焊接的特点 157
5.3.2激光与电弧的复合方式 159
5.3.3激光与电弧之间的相互作用 162
5.3.4激光＋电弧复合热源焊接的工艺参数 163
复习思考题 163
第6章 摩擦焊连接 165
6.1摩擦焊概述 166
6.1.1旋转摩擦焊 166
6.1.2线性摩擦焊 166
6.1.3搅拌摩擦焊 167
6.1.4耗材摩擦堆焊 167
6.2旋转摩擦焊基本原理 168
6.2.1旋转摩擦焊过程分析 168
6.2.2摩擦性质分析 170
6.2.3摩擦焊热源的特点 171
6.2.4摩擦焊焊接参数 173
6.3搅拌摩擦焊基本原理 175
6.3.1搅拌摩擦焊的焊缝成形过程 175
6.3.2搅拌摩擦焊产热机制 176
6.3.3搅拌摩擦焊工具 176
6.3.4搅拌摩擦焊工艺参数 177
6.3.5搅拌摩擦焊接头组织 177
复习思考题 178
第7章 钎焊连接 179
7.1钎焊过程分析 180
7.1.1钎焊及其特点 180
7.1.2液态钎料与母材的相互作用 184
7.1.3钎焊接头的不均匀性 186
7.2钎料与钎剂 189
7.2.1钎料 189
7.2.2钎剂 190
7.3钎焊工艺 190
7.3.1钎焊方法 190
7.3.2钎焊的工艺要求 192
7.4钎焊接头设计 194
7.4.1钎焊接头的基本形式 194
7.4.2钎焊接头间隙的选定 195
复习思考题 197
第8章 陶瓷材料的连接 199
8.1陶瓷的分类、特点及性能 200
8.1.1陶瓷的分类及特点 200
8.1.2陶瓷的性能及应用前景 201
8.2陶瓷材料的焊接性分析 202
8.2.1裂纹及焊接应力 202
8.2.2界面润湿性及界面反应 204
8.2.3接头结合强度 205
8.3陶瓷材料的焊接工艺特点 207
8.3.1陶瓷连接的特点及基本要求 207
8.3.2陶瓷材料的钎焊连接 209
8.3.3陶瓷材料的扩散连接 213
8.3.4陶瓷材料的电子束焊 217
复习思考题 219
第9章 高温合金的焊接 221
9.1高温合金的分类及性能 222
9.1.1高温合金的分类和强化方式 222
9.1.2高温合金的性能及应用 225
9.2高温合金的焊接性分析 227
9.2.1高温合金的裂纹敏感性 227
9.2.2接头组织的不均匀性 230
9.2.3焊接接头的力学性能 230
9.3高温合金的焊接工艺特点 231
9.3.1惰性气体保护焊 231
9.3.2等离子弧焊 236
9.3.3电子束焊和激光焊 237
9.3.4钎焊和扩散焊 239
复习思考题 246
第10章 复合材料的焊接 249
10.1复合材料的分类、特点及性能 250
10.1.1复合材料的分类 250
10.1.2复合材料的特点及性能 252
10.2复合材料的焊接性 255
10.2.1金属基复合材料的焊接性分析 255
10.2.2树脂基复合材料的连接特点 259
10.2.3 C/C复合材料的连接特点 261
10.2.4陶瓷基复合材料的连接 265
10.3金属基复合材料的焊接工艺特点 267
10.3.1连续纤维增强金属基复合材料的焊接特点 267
10.3.2非连续增强金属基复合材料的焊接特点 271
复习思考题 276
参考文献 277