焊接材料的选用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:李亚江

出品人:

页数:326

译者:

出版时间:2004-3

价格:44.00元

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787502551421

丛书系列:

图书标签:

• 焊接材料
• 材料科学
• 金属材料
• 焊接工艺
• 工程技术
• 机械工程
• 材料工程
• 工业技术
• 焊接
• 金属连接

《机械设计基础：理论与应用》 图书简介 本手册旨在为机械工程、材料科学以及相关领域的工程师、技术人员和高等院校师生提供一本全面、深入且具有高度实践指导意义的参考著作。本书聚焦于机械设计中的核心基础理论、关键计算方法以及实际工程应用中的最新发展趋势，力求构建一个从基本概念到复杂系统设计的完整知识体系。 第一部分：机械设计理论基石 本部分将系统阐述机械设计所依赖的力学原理和材料科学基础，为后续的设计与分析奠定坚实的理论基础。 第一章：工程力学回顾与深化 本章首先对经典静力学、运动学和动力学进行回顾，重点关注其在机械系统分析中的应用。随后，深入探讨材料在应力状态下的行为，包括线弹性、弹塑性理论、蠕变与疲劳的基本判据。内容涵盖了三维应力状态下的 Mohr 圆分析、应力集中效应的定量评估，以及断裂力学基础知识，特别是 Griffith 裂纹扩展理论和 Paris 规律在评估结构寿命中的应用。此外，还引入了有限元方法（FEM）在复杂应力场分析中的基本思想和应用流程。 第二章：机械材料性能与选择原则 本章详细剖析了工程中最常用材料的微观结构、宏观力学性能及其对设计的影响。重点讨论了钢铁材料（碳钢、合金钢、不锈钢）的热处理工艺（如正火、淬火、回火、渗碳），以及这些工艺如何影响材料的强度、韧性和耐磨性。对有色金属（铝合金、铜合金、钛合金）的特性、选择依据和腐蚀行为进行了详细对比分析。同时，塑性与弹性体材料（如聚合物、复合材料）的本构关系和适用工况也被纳入讨论范围，强调在特定载荷和温度环境下进行材料科学选择的决策流程。 第二部分：典型零部件的强度与可靠性设计 本部分是机械设计核心内容的体现，侧重于对机械传动系统中关键零部件进行详细的强度校核、寿命预测和优化设计。 第三章：连接件与紧固件设计 本章详细分析了各种连接方式，包括螺纹连接、键连接、销连接和铆接。重点在于螺栓连接的预紧力计算、防松动技术（如锁紧垫圈、双螺母法）的应用，以及疲劳载荷下的螺栓强度校核。对于焊接连接，本章着重于对焊缝的力学性能评估和几何尺寸的确定，以保证焊缝的强度与母材相当，并讨论了不同接头形式下的载荷分布情况（但这部分内容不涉及焊接材料的具体种类或冶金特性）。 第四章：轴类零件与转子动力学 轴是传递扭矩和承受弯矩的核心部件。本章首先介绍轴的材料选择、尺寸设计，并严格进行静强度和疲劳强度校核。核心内容聚焦于转子动力学，包括临界转速的计算、不对称刚度对振动的影响、以及轴系的动态平衡技术（静平衡与动平衡）。本章还涵盖了轴承的选用与安装，重点分析滚动轴承和滑动轴承在不同转速、载荷和润滑条件下的寿命计算（L10寿命法）。 第五章：齿轮传动设计与优化 齿轮传动是应用最广泛的动力传递方式。本章深入讲解了直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和锥齿轮的几何参数计算、精度等级选择。强度设计部分严格遵循 ISO/AGMA 标准，分别计算齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度（点蚀）。本章还讨论了齿轮的制造误差对运行平稳性和噪声的影响，并介绍了齿面强化工艺（如渗碳、氮化）对齿轮寿命的显著提升作用。 第六章：弹性元件与摩擦、磨损控制 本章探讨了用于能量储存和缓冲的弹性元件，如螺旋弹簧、板簧的设计计算和疲劳分析。在摩擦与磨损控制方面，本章详细阐述了摩擦学的基本原理，包括边界润滑、流体润滑的理论模型（如 Reynolds 方程的简化应用），以及各种润滑剂和表面涂层的选择标准，以实现低磨损和高效率的运动配合。 第三部分：机构运动学与系统集成 本部分将理论分析扩展到实际的机械系统运动和控制方面。 第七章：机构运动分析与综合 本章涵盖了平面连杆机构、凸轮机构等常见机构的运动学分析。内容包括速度、加速度的瞬心法、矢量法以及图解法计算。重点在于机构的运动方案综合与优化，如何通过运动轨迹设计来满足特定的工艺要求，并分析机构运动过程中产生的冲击和振动问题。 第八章：机械系统的可靠性、可维护性与安全性评估 现代机械设计必须将可靠性置于核心地位。本章介绍了可靠性工程的基本概念，包括故障率函数、平均故障间隔时间（MTBF）的计算。针对机械系统，本章应用了故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）等工具，对复杂系统的潜在失效模式进行系统性识别和评估。同时，讨论了机械安全标准（如 ISO 13849）在控制系统中的应用，确保人机交互的安全性。 附录 附录部分提供了工程设计中常用的材料性能参数表、标准紧固件的几何尺寸系列、常见齿轮模数系列以及必要的工程数学和统计工具回顾。 本书特色 本书结构严谨，内容详尽，理论推导与工程实例紧密结合。书中包含了大量经过实际工程验证的计算案例和设计准则，特别强调了在面对新材料和新载荷条件时，如何灵活应用基础理论进行创新性设计。本书不仅是学生掌握机械设计知识的优秀教材，更是工程师在实际工作中解决复杂设计难题的权威工具书。它着重于如何设计出可靠、高效、易于制造和维护的机械结构，而非关注特定制造工艺的细节。

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阅读这本书的过程中，我最直观的感受是它的“理论有余，实践不足”。它花了大量的篇幅去解释材料本身的冶金学原理——晶界敏感性、析出相的形成机制等等，这些固然重要，但“选用”的核心在于权衡成本、性能和可操作性之间的动态平衡。举例来说，书中对比了两种镍基合金在特定高温蠕变环境下的表现，列举了它们的拉伸强度和延伸率数据，但却没有对这两种合金在工业化生产中的采购难度、焊工培训要求（比如对焊接热输入窗口的敏感度）进行比较分析。一个真正的“选用”指南，应该提供一个决策矩阵，让读者可以根据自己的项目限制条件（预算、交货期、现场施工能力）快速锁定最佳方案。遗憾的是，这本书更像是一篇篇独立的、深入的冶金论文的集合，缺乏一个将这些知识点串联起来、指导实际采购和设计决策的顶层框架。它告诉你“为什么”材料会表现成这样，但没有清晰地指导你“应该选哪个”以及“如何操作”。

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整体来看，这本书的“选材逻辑”似乎建立在一个相对理想化的工厂环境中。它假设所有的焊接过程都在严格控制的条件下进行，焊工技术水平极高，且所有材料都能获得精确的成分保证。然而，在现实的船厂、管道安装现场，或是偏远地区的维修工作站，材料的批次差异、环境温度的剧烈波动、以及设备性能的衰减，都会极大地影响焊接接头的最终性能。这本书对于如何挑选那些“更具容错性”的焊接材料——那些在较宽的工艺窗口内依然能保持稳定性能的填充金属——讨论得不够充分。例如，它没有系统性地介绍如何利用微量合金化元素来提高焊缝的抗过热效应能力，或者如何通过选择具有更宽熔池稳定性的焊剂体系来应对现场潮湿或风大的环境。这本书在“面对不确定性”这一关键的工程实践环节上，表现得过于理想化，使得其实用价值在脱离了实验室或高标准车间后，迅速下降。

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这本书的排版和语言风格，怎么说呢，有一种强烈的年代感。打开一看，图表的数据处理方式和插图的清晰度，都让人联想到上世纪末的工程教材。虽然技术内容本身或许是经过时间沉淀的真理，但对于习惯了现代数字化图谱和三维模型的年轻一代工程师来说，这种阅读体验无疑是一种挑战。更让我感到困惑的是，对于一些前沿的增材制造（3D打印）焊接材料的讨论，书中几乎是只字未提，或者提及也仅仅是作为一种附属技术一笔带过。在这个时代，激光熔覆、定向能量沉积（DED）等技术对材料性能的独特要求和新的材料体系（如高熵合金在焊接中的应用前景），本应是“选用”范畴内的重要组成部分。但此书似乎将重点完全放在了传统的熔化焊和压力焊的材料匹配上，这使得它在时效性上大打折扣。如果你是一个致力于跟踪最新技术发展的研发人员，这本书提供的视角会显得非常受限，它更像是一部优秀的、但已经定格在某个时间点的参考手册，对于面向未来的材料选择决策，参考价值有限。

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这本书，说实话，拿到手里的时候，我对它的期望值是相当高的。毕竟“焊接材料的选用”这个主题，在工程技术领域的重要性不言而喻。我原本以为会看到一本详尽的、涵盖了从基础理论到最新合金应用的百科全书式著作。然而，当我翻开前几页，尤其是关于不同焊接工艺对材料选择影响的章节时，我立刻察觉到一种明显的“意犹未尽”感。书中对于奥氏体不锈钢的焊接裂纹敏感性分析，虽然提到了热影响区的微观组织变化，但对于如何通过预热、填充金属的成分调控来系统性地解决这些问题，阐述得相对笼统，更像是教科书上的知识点罗列，缺乏实际工程案例的深度支撑。比如，在描述高强钢的焊接时，书中只是泛泛地提到了氢致延迟裂纹的风险，但对于如何根据钢材的碳当量（CEV）和预热温度的精确计算模型，以及不同氢清除剂的使用经验，描述得不够细致，使得初次接触这些复杂材料的工程师会感到无从下手，只能去查阅更多标准规范。这本书的结构更偏向于知识的梳理，而非解决实际问题的工具书，这与书名所暗示的“选用”这一实践性动作，似乎有些脱节。期待能看到更多关于特定服役环境——比如深海、极低温或高腐蚀性介质——下材料选用的决策流程图或案例分析，那将使这本书的价值提升一个档次。

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这本书的深度在某些特定领域显得有些“头重脚轻”。比如，对于有色金属，尤其是铝合金和钛合金的焊接材料选择，内容显得非常单薄。对于铝合金的固溶强化相在焊后的回复与沉淀问题，书中只是简单提到了要控制热输入，但没有深入探讨如何根据焊缝的结构要求（比如T形接头与搭接接头的性能差异）来选择含锂或含锌的特定焊丝，更遑论讨论搅拌摩擦焊（FSW）等非熔化焊技术对材料填充金属选择带来的颠覆性影响。钛合金部分则更加明显，对于军工和航空航天领域常用的特定牌号，书中的介绍远不如其在通用结构钢方面的详尽。这让从事高端制造业的读者感到，这本书的广度没有达到“全面覆盖”的要求，它的专业聚焦似乎更偏向于传统的碳钢和低合金钢领域，对于需要处理异种材料连接或特种金属焊接的工程师来说，这本书的帮助是非常有限的，更像是入门级的补充读物，而非终极参考。

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