具体描述
本书介绍了焊接接头和焊缝的基本形式，焊接电弧的性质以及常用弧焊电源的结构原理和使用方法；着重讲解了几种主要焊接方法的工艺实质和设备性能、常用焊接材料的性能和用途；同时，对碳弧气刨、焊接用工、夹具及辅助装备、焊接安全技术与劳动防护的基本知识，也作了一定的阐述，最后还介绍了有关锅炉压力容器焊工考试规则（新规则）的内容和考试方法。书中还采用了新的技术标准。本书是初级电焊工的培训教材，也可作为气、电焊工和技校师生以及有关技术人员的参考用书。
钢铁之舞：现代金属连接技术与实践指南 图书简介 本书是一部系统阐述现代金属连接领域核心知识与前沿技术的综合性著作。它摒弃了对单一焊接工艺的局限性描述，转而构建了一个涵盖材料科学、结构设计、连接方法选择、质量控制与工程应用的宏大知识体系。本书旨在为工程师、技术人员、高级技工乃至对工业制造抱有浓厚兴趣的学习者，提供一个全面、深入且极具实践指导价值的参考框架。 第一部分：连接科学的基石——材料与冶金基础 金属连接的成败，本质上是材料科学的较量。本书的开篇即深入剖析了构成现代工业的各类工程金属及其连接特性。 第一章：工程金属的微观结构与宏观性能 本章首先梳理了黑色金属（碳钢、合金钢、不锈钢）和有色金属（铝及铝合金、铜及铜合金、钛合金）的晶体结构、相变规律及其对连接性能的影响。重点解析了应力腐蚀、氢脆、晶间腐蚀等在连接区可能出现的材料退化机制。我们详细讨论了不同热处理状态对材料韧性和强度的影响，为后续选择合适的连接工艺打下坚实的材料基础。 第二章：连接界面化学与热影响区（HAZ）的冶金行为 连接过程的本质是原子尺度的交互作用。本章深入探讨了熔池中的传质现象、元素扩散与偏析，以及如何通过控制热输入来优化熔池凝固组织。特别辟出一节，专门分析了热影响区（HAZ）的温度梯度对再结晶、正火、过热和粗晶的影响，并结合计算模型展示了如何通过工艺参数干预，有效细化HAZ晶粒，从而提高接头的韧性和抗裂性。 第三章：母材预处理与表面工程 成功的连接始于完美的表面。本章详细介绍了为确保连接质量必须进行的母材准备工作，包括但不限于：机械清理、化学除油除锈、表面活化技术。此外，本书引入了“连接前表面工程”的概念，讨论了通过喷涂惰性涂层、扩散处理等手段，在连接前即改善界面相容性的先进方法。 第二部分：超越熔化——连接方法的拓扑结构与选择 现代工业对连接的需求日益复杂，不再局限于传统的熔焊。本书全面覆盖了从熔化连接到固态连接的完整技术谱系，并建立了一个基于性能、成本和环境的决策模型。 第四章：先进熔化连接工艺的精细控制 本章对高能量密度熔焊技术（如激光焊接、电子束焊接）进行了深入剖析。不再停留于设备介绍，而是聚焦于其过程控制的物理机理，如等离子体效应、深熔模式下的稳定性控制。同时，对钨极交流/直流电弧焊（TIG/AC-DC）的电弧形态、过渡态控制，以及金属极气体保护焊（MIG/MAG）中的飞溅抑制技术，提供了详尽的操作参数与优化策略。 第五章：固态连接技术：压力与扩散的艺术 固态连接，特别是搅拌摩擦焊（FSW）和爆炸焊，代表了连接技术的前沿。本书详细拆解了FSW的“拖曳”与“塑性流变”机制，并结合有限元模拟结果，展示了如何控制搅拌头的几何形状与转速实现对塑性区的精确塑形。对于爆炸焊，重点分析了界面处的“涡流”形成机制及其对结合强度的决定性作用。 第六章：异种材料连接的挑战与对策 连接不同金属（如钢与铝、镍基合金与铜）是结构工程中的难点。本章系统梳理了针对异种材料连接的策略：1. 熔化连接中的元素互溶与中间层控制；2. 固态连接中的界面反应抑制；3. 使用叠层材料（如爆炸复合板）作为过渡件的工程应用。每一策略都配有实际工程案例的失效分析。 第三部分：质量保障——无损评估与结构完整性分析 连接的可靠性必须通过科学的评估来验证。本书强调了从源头控制到终端检测的闭环质量管理体系。 第七章：连接缺陷的分类、成因与预防 本章对连接过程中可能出现的各类缺陷进行了系统性分类，包括：裂纹（冷裂纹、热裂纹）、气孔、未熔合、咬边、未焊透等。关键在于，每一个缺陷都追溯到其根本的冶金或工艺原因，并提供了预防性的工艺修正方案，而不是仅仅依赖于后续的修补。 第八章：现代无损检测（NDT）技术的应用与解读 本书深入探讨了适用于不同连接类型的无损检测方法，不仅仅是概述。对于超声波检测（UT），详细讲解了相控阵（PAUT）技术如何通过多角度聚焦实现对复杂几何缺陷的精确定位与成像；对于射线检测（RT），重点讲解了数字成像技术（DR）在提高图像质量和降低辐射剂量方面的优势。更重要的是，本章强调了检测结果的“可解释性”——如何将检测信号准确转化为结构风险评估。 第九章：接头性能的力学表征与寿命预测 连接的最终评价是其在服役条件下的性能。本章系统介绍了接头试样的制备与力学性能测试，包括拉伸、弯曲、冲击韧性测试（Charpy V型缺口冲击试验）。在此基础上，本书引入了疲劳载荷下的寿命预测模型，特别是对焊接残余应力对疲劳性能的影响进行了深入的量化分析，为结构的安全设计提供了理论支撑。 第四部分：工程应用与标准化管理 第十章：标准化体系与规范应用 本章概述了国际上主要的焊接与连接标准体系（如AWS、ISO、EN），并指导读者如何根据具体的工程要求（压力容器、桥梁结构、航空航天部件）选择适用的设计规范、工艺评定程序（PQR）和焊工资格认证。 第十一章：自动化、机器人化与智能制造的未来 本书的最终部分展望了连接技术的未来趋势。详细介绍了机器人焊接系统的编程逻辑、传感器融合技术在焊缝跟踪中的应用。特别关注了“数字孪生”在连接工艺模拟与优化中的潜力，展示了如何利用实时数据反馈，实现连接过程的自适应闭环控制，将传统的手工技艺提升到高度可控的智能制造层面。 目标读者群体 本书面向所有希望深入理解金属连接原理，并掌握先进连接工艺和质量控制技术的专业人士。它不仅是工厂车间高级技师的案头工具书，更是科研人员和设计工程师进行复杂结构连接设计的必备参考手册。阅读本书，您将获得驾驭钢铁连接的全面能力，从原子到结构，实现真正的“连接艺术”。
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