第一篇 铸造 1
第1章 铸造工艺基础 1
1.1液态合金的充型能力 1
1.2铸件的凝固与收缩 3
1.3铸造应力及铸件的变形与裂纹 5
1.4习题与思考题 8
第2章 常用铸造合金及其熔炼 9
2.1常用铸造合金 9
2.1.1铸铁 9
2.1.2铸钢 19
2.1.3铸造有色合金 23
2.2常用铸造合金的熔炼 34
2.2.1铸铁的熔炼 34
2.2.2铸钢的熔炼 36
2.2.3铸造有色合金的熔炼 38
2.3习题与思考题 39
第3章 铸造成形方法 40
3.1砂型铸造 40
3.2特种铸造 43
3.2.1熔模铸造 43
3.2.2金属型铸造 44
3.2.3压力铸造 45
3.2.4离心铸造 46
3.2.5其他特种铸造方法 47
3.3习题与思考题 50
第4章 铸造工艺与铸件结构设计 51
4.1铸造工艺设计 51
4.2铸造工艺设计实例 59
4.3铸件结构设计 60
4.3.1铸造性能对铸件结构的要求 61
4.3.2铸造工艺对铸件结构的要求 64
4.3.3铸件结构设计应考虑的其他方面 66
4.4习题与思考题 67
第5章 铸件质量控制及其过程的计算机数值模拟 70
5.1铸造生产过程的质量控制 70
5.1.1铸造生产的工艺过程 70
5.1.2铸造生产工序的质量控制 71
5.2铸件质量的检验 72
5.2.1铸件质量 72
5.2.2铸件质量检验 72
5.3铸件缺陷的产生和修复 73
5.3.1铸件常见缺陷及其产生原因 73
5.3.2铸件缺陷的修复 74
5.4铸造过程的计算机数值模拟 77
5.4.1铸件充型及传热过程模拟 78
5.4.2铸件应力场的数值模拟 80
5.4.3凝固过程的微观组织模拟 80
5.4.4铸造过程数值模拟主要专业软件简介 80
5.5习题与思考题 84
第6章 常用铸造设备 85
6.1铸造设备的分类 85
6.2造型和制芯设备 85
6.2.1压实式造型机 85
6.2.2震实式造型机 86
6.2.3震压式造型机 87
6.2.4射压式造型机 88
6.2.5气冲造型机 88
6.2.6抛砂机 89
6.3制芯机 89
6.3.1热芯盒射芯机 89
6.3.2壳芯机 90
6.3.3冷芯盒射芯机 91
6.4混砂设备 92
6.4.1碾轮式混砂机 93
6.4.2碾轮转子式混砂机 93
6.4.3逆流式混砂机 94
6.5落砂与清理设备 94
6.5.1落砂机 94
6.5.2抛丸及喷丸清理设备 96
6.6压铸机 98
6.6.1热室压铸机 98
6.6.2冷室压铸机 99
6.7离心浇注机 101
6.7.1悬臂式卧式离心铸造机 102
6.7.2托辊式卧式离心铸造机 102
6.7.3立式离心铸造机 103
6.8连铸机 103
6.8.1钢包运载装置 104
6.8.2中间包及运载装置 104
6.8.3结晶器及振动装置 105
6.8.4二次冷却装置 106
6.8.5拉坯矫直装置 106
6.8.6切割装置 106
6.8.7引锭装置 106
6.9习题与思考题 107
第二篇 塑性成形技术 108
第7章 绪论 108
7.1塑性成形技术的含义与特点 108
7.1.1塑性成形的定义 108
7.1.2塑性成形的本质 108
7.1.3塑性成形中需要解决的基本问题 109
7.1.4塑性成形技术的特点 109
7.2塑性成形工艺方法的分类 109
7.3工艺与设备的关系 110
7.4塑性成形技术的发展趋势 111
第8章 金属塑性变形力学基础 117
8.1金属材料的真实应力-应变曲线 117
8.1.1金属材料的单向拉伸试验 118
8.1.2金属材料的单向拉伸试验曲线载荷最大点及颈缩阶段的特性 120
8.1.3真实应力-应变曲线的近似数学表达式 121
8.1.4变形温度和应变速率对真实应力-应变曲线的影响 123
8.2应力平衡微分方程 123
8.2.1直角坐标系中一点的应力状态 123
8.2.2应力平衡微分方程 129
8.3屈服准则 131
8.3.1与屈服准则相关的金属材料的某些性质 132
8.3.2屈雷斯加屈服准则（最大剪应力不变条件） 133
8.3.3密席斯屈服准则（弹性形变能不变条件） 133
8.3.4中间主应力的影响 134
8.3.5平面问题和轴对称问题中屈服准则的简化 135
8.3.6塑性变形中的应力状态对塑性与变形抗力的影响 135
8.4几何方程、应变连续方程与体积不变条件 137
8.4.1质点的应变状态与几何方程 137
8.4.2变形连续方程 139
8.4.3塑性变形时的体积不变条件 140
8.4.4主应变、应变张量的不变量、主剪应变和最大剪应变 140
8.4.5应变偏张量和球张量 141
8.4.6应变状态的影响 141
8.5本构关系 141
8.5.1弹性应力应变的关系 142
8.5.2塑性变形的增量理论（流动理论） 143
8.6变形力的理论计算与主应力法 146
8.6.1变形力的数学解析法 146
8.6.2主应力法 149
8.7习题与思考题 151
第9章 塑性成形设备 153
9.1概论 153
9.1.1塑性成形设备的驱动与传动的特点 153
9.1.2塑性成形设备的分类 155
9.2锻造设备 158
9.2.1液压机概述 159
9.2.2液压机动力装置 162
9.2.3液压缸部件 164
9.2.4液压机机身 167
9.3冲压设备 169
9.3.1机械压力机概述 169
9.3.2曲柄滑块机构的设计计算 173
9.3.3机械压力机传动系统 177
9.3.4机械压力机离合器与制动器 183
9.4习题与思考题 187
第10章 锻造工艺 188
10.1锻造基本工序 188
10.1.1自由锻工序 188
10.2锻造模具及其结构 194
10.3锻造过程有限元分析 204
10.4习题与思考题 206
第11章 板料冲压成形工艺 207
11.1冲压成形基本工序 207
11.1.1冲裁 207
11.1.2弯曲 210
11.1.3拉深 212
11.1.4成形 214
11.2冲压模具及其结构 216
11.2.1冲裁模具及其结构 216
11.2.2弯曲模的典型结构 218
11.2.3拉深模的典型结构 220
11.3冲压过程有限元分析 221
11.3.1有限元分析简介 221
11.3.2板料成形有限元模拟 222
11.3.3板料成形有限元模拟前后处理技术 223
11.4习题与思考题 225
第12章 挤压成形工艺 227
12.1挤压成形基本工序 228
12.1.1挤压工艺分类 228
12.1.2挤压金属流动规律 230
12.1.3挤压主要缺陷形式 233
12.2挤压模具及其结构 234
12.2.1冷挤压模具及其结构 234
12.2.2温挤压模具及其结构 236
12.2.3热挤压模具及其结构 237
12.3挤压过程有限元分析 237
第三篇 焊接技术 240
第13章 焊接冶金与成形原理 240
13.1焊接冶金成形原理 240
13.1.1焊接的实质 240
13.1.2焊接接头的特征 240
13.1.3焊接冶金过程的特点 241
13.1.4焊缝金属的结晶 241
13.1.5改善焊缝金属组织的措施 242
13.1.6影响焊接接头组织与性能的因素 242
13.2液态金属与气体的相互作用 244
13.2.1焊接过程中的气体及其来源 244
13.2.2金属的氧化及其影响 244
13.2.3焊缝金属的氮化及其影响 245
13.2.4氢对焊缝金属的作用 246
13.3液态金属与熔渣的相互作用 247
13.3.1熔渣的作用及其分类 248
13.3.2熔渣的物理性能及其对焊缝的影响 248
13.3.3熔渣的化学性能及其对焊缝的影响 250
13.3.4焊接熔渣的断面情况 253
13.4习题与思考题 254
第14章 常用焊接方法 256
14.1电弧焊接方法 256
14.1.1手工电弧焊 256
14.1.2埋弧自动焊 260
14.1.3钨极氩弧焊 262
14.1.4熔化极气体保护焊 265
14.1.5熔化极氩弧焊 266
14.1.6二氧化碳气体保护焊 267
14.1.7药芯焊丝气体保护焊 268
14.2压力焊及钎焊 269
14.2.1电阻焊 269
14.2.2摩擦焊 275
14.2.3钎焊 277
14.3习题与思考题 279
第15章 焊接性分析与常用金属焊接 282
15.1金属的焊接性及试验方法 282
15.1.1金属的焊接性 282
15.1.2影响焊接性的主要因素 282
15.1.3金属焊接性的评估 283
15.2结构钢的焊接 286
15.2.1碳钢的焊接性 286
15.2.2合金结构钢的焊接 287
15.3不锈钢的焊接 291
15.3.1奥氏体不锈钢的焊接 291
15.3.2马氏体不锈钢的焊接 292
15.3.3铁素体不锈钢的焊接 292
15.4有色金属的焊接 293
15.4.1铝及铝合金的焊接 293
15.4.2铜及铜合金的焊接 295
15.5习题与思考题 296
第16章 焊接结构力学与强度 297
16.1焊接应力与变形 297
16.1.1焊接应力与变形的形成 297
16.1.2纵向残余应力及其分布特点 298
16.1.3横向残余应力及其分布特点 299
16.1.4厚板中厚度方向残余应力及其分布 300
16.2残余应力对结构的影响 300
16.2.1对静载强度的影响 300
16.2.2对构件加工尺寸精度的影响 301
16.2.3对受压杆件稳定性的影响 302
16.2.4对应力腐蚀裂纹的影响 302
16.3减小及消除焊接残余应力的措施 302
16.3.1减小焊接残余应力的措施 302
16.3.2消除焊接残余应力的措施 303
16.4预防和消除焊接变形的措施 303
16.4.1焊接变形的分类 303
16.4.2预防焊接变形的措施 304
16.4.3消除焊接变形的方法 305
16.5焊接结构冲击韧性和低温强度 305
16.5.1焊接结构的脆性断裂 305
16.6 焊接结构的疲劳强度 307
16.6.1焊接结构的疲劳 307
16.6.2提高焊接接头疲劳强度的措施 307
16.7焊接结构的应力腐蚀破坏 309
16.7.1应力腐蚀破坏 309
16.7.2防止焊接结构产生应力腐蚀的措施 309
16.8习题与思考题 310
第17章 高能束焊接 312
17.1高能束焊接的物理基础 312
17.1.1高能束流束源品质的发展 312
17.1.2高能束流焊接技术 312
17.2电子束焊 313
17.2.1电子束焊的基本原理 313
17.2.2电子束焊的深熔焊效应 313
17.2.3电子束焊的特点 314
17.2.4电子束焊的适用范围 314
17.2.5电子束焊工艺 314
17.2.6真空电子束焊的应用 315
17.3激光焊 316
17.3.1激光焊原理 316
17.3.2激光焊的特点 316
17.3.3激光焊的应用 316
17.3.4激光焊工艺 317
17.4习题与思考题 317
第18章 焊接工装设计 319
18.1焊接工装的组成与分类 319
18.1.1焊接工装的地位和作用 319
18.1.2焊接工装的分类 319
18.1.3焊接工装的特点 320
18.2焊件的定位原理及定位器设计 320
18.2.1焊件的定位及定位器 320
18.3焊接工装夹具 323
18.3.1夹紧的作用 323
18.3.2夹紧机构的设计要点 324
18.3.3对夹紧机构的基本要求 324
18.3.4夹紧机构的组成 324
18.3.5常用夹紧机构 325
18.3.6气动与液压夹紧器 325
18.3.7专用夹具 326
18.4焊接工装夹具的设计方法 326
18.4.1夹具设计的基本要求 326
18.4.2工装夹具设计基本方法 327
18.4.3工装夹具设计的步骤 327
18.4.4工装夹具制造的精度要求 328
18.4.5夹具结构工艺性 328
18.5焊接变位机械 329
18.5.1焊接操作机 329
18.5.2焊工变位机 330
18.5.3变位机械装备的组合应用 330
18.6焊件变位机械 331
18.6.1焊件变位机 331
18.6.2焊件变位机设计 334
18.7习题与思考题 335
参考文献 336