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出版者:化学工业

作者:程绪文

出品人:

页数:141

译者:

出版时间:2002-7

价格:15.00元

装帧:

isbn号码:9787502538958

丛书系列:

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《金属工艺与材料基础》 一本为初学者和爱好者量身打造的金属世界入门指南 在现代工业和日常生活中，金属无处不在，从精密的机械零件到宏伟的建筑结构，再到我们手中的各种工具和器具，金属都扮演着至关重要的角色。然而，对于许多对金属工艺充满好奇，却不知从何下手的朋友来说，金属世界的广阔与复杂常常让人望而却步。《金属工艺与材料基础》应运而生，它旨在为您打开一扇通往金属世界的大门，以最清晰、最系统的方式，为您讲解金属的基础知识、常用加工工艺以及它们在实际中的应用。 本书并非一本技术手册，而是更侧重于知识的普及和概念的理解。我们相信，扎实的理论基础是掌握任何技能的关键。因此，我们不会涉及具体的焊接操作细节，也不会深入探讨复杂的焊接参数设定。相反，我们将聚焦于金属材料本身的性质、金属加工的通用原理以及不同工艺之间的联系，帮助您建立起对金属材料和加工过程的整体认知。 第一部分：金属材料的奥秘——认识你的“伙伴” 在开始任何金属加工之前，了解我们所使用的金属材料是至关重要的一步。这一部分，我们将从最基础的层面开始，为您揭示金属材料的“内心世界”。 金属的定义与基本性质： 首先，我们将清晰地界定什么是金属，并深入探讨金属所特有的物理性质，如导电性、导热性、延展性、塑性、硬度、强度以及它们的相对密度。我们将解释这些性质是如何影响金属的加工性能和最终应用，例如为什么铜适合做电线，而铝因其轻质高强被广泛用于航空航天。 常见金属及其合金： 钢铁是工业的基石，我们将详细介绍钢铁的构成，包括碳在其中的作用，以及不同碳含量的钢所表现出的性能差异。我们将介绍各种重要的钢材种类，如碳素钢、合金钢，并探讨它们在不同工业领域（建筑、汽车、机械制造等）的应用。此外，本书还将介绍非铁金属及其合金，如铝、铜、锌、镍、钛等，以及它们各自独特的优势，例如铝的轻质、铜的优良导电导热性、钛的耐腐蚀性和高强度，以及它们是如何通过合金化来进一步提升性能的。 材料的组织结构与性能关系： 为了更深入地理解金属的性能，我们将触及材料科学的一些基本概念，例如晶体结构、晶粒度、相以及相变。我们将用通俗易懂的语言解释这些微观结构是如何决定宏观性能的，比如晶粒度的大小如何影响钢的强度和韧性。这一部分将帮助您理解为什么同样的元素，通过不同的处理方式，会表现出截然不同的特性。 材料的选择原则： 基于对各种金属材料性质的了解，我们将引导您思考如何根据实际需求选择合适的材料。例如，在选择用于承受高温的部件时，需要考虑材料的耐高温性能；在设计需要轻量化的产品时，则会优先考虑密度较低的金属。我们将提供一些实用的材料选择思路和参考框架。 第二部分：金属加工的基本原理——从毛坯到成品 了解了材料，接下来我们就要探讨如何将这些材料塑造成我们需要的形状。《金属工艺与材料基础》将为您系统地介绍金属加工的基本原理和主要工艺。 成形工艺概述： 我们将首先对金属加工工艺进行一个宏观的分类，包括切削加工、塑性成形、连接工艺和表面处理工艺等。这将帮助您对整个金属加工流程有一个初步的认识，了解不同工艺在生产过程中的位置和作用。 塑性成形（变形加工）： 这一部分我们将重点介绍那些能够改变金属形状而不破坏其连续性的工艺。 锻造： 探讨利用压力使金属发生塑性变形以获得所需形状和性能的原理。我们将介绍自由锻、模锻等不同锻造方式，以及锻造过程对金属组织和性能的影响。 轧制： 讲解金属在轧辊之间被连续地压薄或成形的工艺，这是生产板材、型材等大批量产品的关键工艺。我们将介绍冷轧和热轧的区别及其对材料性能的影响。 冲压： 介绍利用模具对金属板材施加压力，使其分离或塑性变形以获得所需零件的工艺，如冲裁、弯曲、拉伸等。 挤压： 讲解金属在高压下通过模具孔挤出以获得复杂截面型材的工艺。 铸造： 虽然铸造是将金属熔化后浇入模具冷却成形的工艺，但它也是获得复杂形状零件的重要手段。我们将简要介绍铸造的基本原理和常见方法。 切削加工（去除加工）： 这一部分我们将介绍如何通过切削的方式去除金属材料，以获得精确的尺寸和光洁的表面。 车削： 介绍工件旋转，刀具沿固定轨迹移动进行切削加工的原理，主要用于加工回转体零件。 铣削： 讲解刀具旋转，工件或刀具沿直线或曲线移动的加工方式，可以加工平面、沟槽、曲面等。 钻削： 介绍利用钻头在实体材料上加工孔的工艺。 磨削： 探讨利用磨料磨具进行高精度、高表面质量加工的工艺。 电火花加工（EDM）与线切割（WEDM）： 简要介绍这些非传统加工方法在加工硬质材料和复杂型面中的应用。 连接工艺简介： 在获得零件后，通常需要将它们连接起来。我们将简要介绍几种常见的连接方式，但不会深入到具体的焊接操作。 机械连接： 如螺纹连接、铆接等。 熔焊（广义）： 简要提及利用加热熔化金属的方式进行连接，但重点在于其作为连接手段的原理，而非具体的焊接技术。 钎焊： 介绍利用熔点低于母材的钎料进行连接的工艺。 热处理基础： 为了改善金属材料的性能，热处理是必不可少的环节。我们将介绍一些基本的热处理概念。 退火： 降低硬度，提高塑性。 正火： 细化晶粒，提高综合性能。 淬火： 提高硬度和强度。 回火： 消除淬火应力，调整硬度和韧性。 渗碳、氮化等表面热处理： 提高表面硬度和耐磨性。 我们将侧重于解释这些热处理操作对金属材料内部组织和性能产生的变化。 第三部分：金属工艺与生活的联系——理论的实践应用 理论的目的是为了指导实践。《金属工艺与材料基础》的最后一部分，将把我们学到的知识与实际生活中的应用联系起来，让您体会到金属工艺的魅力。 不同行业中的金属应用实例： 我们将选取几个典型的行业，如汽车制造、航空航天、建筑工程、精密仪器以及日常生活用品，来展示金属材料和加工工艺在其中的具体应用。例如，在汽车制造中，轻质高强的铝合金如何被用于车身，以降低油耗；在航空航天领域，钛合金又因其优异的性能发挥着怎样的作用。 工艺选择的考量因素： 结合具体应用场景，我们将引导您思考在实际工程中，应该如何权衡成本、性能、加工效率、精度要求等因素来选择最合适的加工工艺。例如，对于大批量生产的简单零件，冲压可能比切削更具成本效益；而对于需要高精度和复杂表面的零件，则可能需要采用先进的数控加工或电加工技术。 质量控制与检测简介： 任何工业生产都离不开质量控制。我们将简要介绍一些常用的金属材料检测方法，如硬度测试、拉伸试验、金相检验等，以及成品零件的尺寸和形位公差的检测，帮助您理解确保产品质量的重要性。 本书特色： 通俗易懂的语言： 我们避免使用过于专业的术语，力求用最简洁明了的语言来解释复杂的概念，让零基础的读者也能轻松理解。 清晰的逻辑结构： 全书按照“材料——工艺——应用”的逻辑顺序展开，层层递进，帮助读者建立起完整的知识体系。 理论与实践的衔接： 虽然本书不包含具体的实操指导，但它为您掌握任何金属加工技能打下坚实的理论基础，让您在学习具体技能时事半功倍。 丰富的图文并茂： 为了更好地说明原理，书中将配以大量的插图、表格和示意图，使抽象的概念更加直观。 《金属工艺与材料基础》是一本面向所有对金属工艺感兴趣的朋友的科普读物，无论您是学生、业余爱好者，还是希望了解金属材料基本知识的专业人士，本书都将为您提供一次愉快的学习体验。它将帮助您更深入地理解我们周围这个由金属构建起来的世界，培养您对材料科学和制造工艺的兴趣，为进一步的学习和实践奠定坚实的基础。让我们一起，踏上这段探索金属奥秘的精彩旅程吧！

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从结构逻辑和知识体系构建的角度来看，这本书的编排简直是匠心独运。它并没有完全按照传统的“基础理论—基础操作—高级应用”的线性结构推进，而是巧妙地穿插了“材料科学”与“热影响区（HAZ）的冶金变化”。例如，在介绍完碳钢的焊接要点后，立即引入了对冷却速率如何影响珠光体和铁素体组织形态的微观分析，这使得读者在学习操作技巧的同时，对材料的内在变化有了深刻的认识。这种跨学科的融合，使得这本书的受众不再局限于单纯的焊工，对于材料工程师、结构设计人员也同样具有极高的参考价值。特别是关于特种材料，如不锈钢和铝合金的焊接部分，作者对惰性气体保护、熔池流动控制的精妙描述，体现了对焊接热力学有着独到的见解，绝非一般教材能够涵盖的广度和深度。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种硬朗又不失质感的封面处理，很符合工具书的调性。内页的排版也十分考究，图文并茂的布局让原本可能枯燥的理论知识变得生动起来。尤其是那些步骤分解图，清晰到连我这个初学者都能一眼看明白关键要点，配色上选用了沉稳的蓝灰色调，视觉上非常舒适，长时间阅读也不会感到疲劳。书中对不同材料和不同焊接方式的区分介绍得非常细致，比如TIG焊和MIG焊在应用场景上的差异分析得入木三分，不是简单地罗列参数，而是结合实际工程案例进行剖析，这对于我们理解“为什么”比“怎么做”更重要。我特别欣赏作者在讲解安全规范时的那种一丝不苟的态度，每一个细节都不放过，甚至连通风设备的选择标准都给出了详尽的参考数据，体现了极高的专业素养和对读者负责的态度。总的来说，这本书在视觉传达和结构组织上，都达到了目前市面上同类技术书籍的顶尖水准，让人在学习之初就充满了探索的欲望和信心。

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说实话，我最初对这种技术手册的期待值并不高，总觉得要么过于理论化，要么就是简单的操作流程堆砌。但这本书在“故障排除与优化”这一章节的表现，彻底颠覆了我的看法。它就像一位经验丰富的老技师在旁边手把手的指导。书中列举了数百种常见的焊接缺陷，比如热裂纹、冷裂纹、咬边、未熔合等等，但最关键的是，它并没有简单地告诉你“这是什么”，而是详细分析了“为什么会发生”，从预热温度控制失当、填充金属选择错误到焊枪角度偏差，每一个诱因都被拆解得非常透彻。更厉害的是，它给出了针对性的“纠错清单”，比如如何通过调整焊接电流、电弧长度乃至清洁度来即时修正工艺参数。这种由果溯因、再由因导向解决方案的逻辑链条构建得非常严密，对于提升一线操作人员的临场应变能力，有着不可估量的助益。它教会的不是死板操作，而是灵活思考。

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这本书的实用性，体现在它对现代智能焊接设备的兼容性和前瞻性考虑上。在讲述基础的手工操作后，它并没有止步于此，而是紧跟行业发展趋势，专门开辟了章节来探讨自动化、机器人焊接系统的编程逻辑与参数设定。书中详细介绍了如何将传统焊接工艺参数转化为机器人运动轨迹和焊接电源的脉冲控制信号，对于那些希望从传统操作升级到数字化管理的工程师来说，这部分内容简直是及时雨。作者甚至讨论了基于视觉反馈系统的自动跟踪技术在复杂坡口焊接中的应用潜力，虽然部分内容偏向未来展望，但它无疑为读者指明了技术发展的方向。这种能够架设“当下技能”与“未来趋势”之间的桥梁的能力，让这本书的价值远远超出了普通的技能手册范畴，更像是一份面向未来十年的行业指导手册。

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我拿到这本书时，首先尝试性地翻阅了关于焊缝无损检测的部分，这方面的论述简直是教科书级别的深度。作者没有停留在宏观的描述，而是深入到了超声波探伤仪的波形解读技巧，以及如何根据不同的缺陷类型（如气孔、夹渣、未焊透）在屏幕上识别出对应的特征信号。书中提供了一系列标准试块的检测案例分析，图谱的标注极为精准，甚至连探头入射角的变化对回波信号的影响都做了详细的对比图表。更令人赞叹的是，作者似乎对行业标准了如指掌，引用了多项国家及国际标准中关于焊缝评级的最新规定，这让书中的内容具有极强的时效性和实操指导价值。对于工厂里的质检工程师而言，这本读物无疑是案头必备的“字典”——当你遇到一个棘手的疑难焊缝问题时，翻开它，你总能找到一个系统性的、有理论支撑的解决方案。这种深厚的理论功底和丰富的实践经验的完美结合，是这本书最核心的价值所在。

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