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出版者:北京理工大学出版社

作者:崔元刚

出品人:

页数:404

译者:

出版时间:2006-8

价格:32.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787564007577

丛书系列:

图书标签:

• 数控机床
• 数控技术
• 机械制造
• 工业技术
• 加工工艺
• 机床操作
• 编程技术
• 自动化
• 金属切削
• 精密制造

《现代焊接工艺与设备》 内容简介： 本书深入探讨了现代焊接技术的核心原理、先进工艺及其在工业生产中的广泛应用。全书分为十一章，结构严谨，内容翔实，旨在为读者提供一个全面而系统的焊接技术知识体系。 第一章 焊接基本原理与发展趋势 本章首先从微观角度阐述了金属的原子结构及原子间的结合力，在此基础上，详细讲解了固相焊、液相焊、气相焊等不同焊接方式的物理和化学基础。重点解析了各种焊接方法（如电弧焊、电阻焊、钎焊、固相连接等）的形成机理、热影响区（HAZ）的形成与演变过程、以及焊接接头的组织性能变化。同时，对焊接过程中的热应力与变形、焊缝的气孔、裂纹等缺陷的产生原因进行了深入剖析，并提出了预防与控制措施。最后，展望了焊接技术未来的发展方向，包括智能化焊接、增材制造（3D打印）中的焊接技术、以及纳米焊接等前沿领域，并分析了其对现代制造业的深远影响。 第二章 电弧焊工艺与设备 电弧焊作为最主要的焊接方法之一，在本章中占据了核心地位。首先，详细介绍了各种主流的电弧焊方法，包括： 手动弧焊 (SMAW)： 阐述了焊条电弧焊的原理，重点讲解了不同种类焊条（如酸性、碱性、钛型、不锈钢焊条等）的特性、选择依据以及施焊操作技巧。分析了平焊、立焊、横焊、仰焊等不同体位施焊时的工艺要点和注意事项。 埋弧焊 (SAW)： 详细介绍了埋弧焊的特点、优势，以及其对焊剂、焊丝的选择要求。阐述了单丝埋弧焊和多丝埋弧焊的工艺参数控制，以及在厚板对接、角焊等结构中的应用。 钨极氩弧焊 (GTAW/TIG)： 深入讲解了氩弧焊的原理，包括钨极与工件的相对位置、电弧的稳定控制、氩气保护的作用。重点介绍了填充棒的选择与送丝技巧，以及在薄板、有色金属、不锈钢等材料焊接中的应用。 熔化极气体保护焊 (GMAW/MIG/MAG)： 详细介绍了气体保护焊的原理，包括保护气体（纯氩、CO2、混合气体）的选择原则及其对电弧形态、飞溅、焊缝成型的影响。着重讲解了焊丝输送系统、送丝速度、电压、焊接速度等工艺参数的匹配与调整，以及在不同姿态下的施焊技巧。 药芯焊丝电弧焊 (FCAW)： 介绍了药芯焊丝的结构与种类（自保护药芯焊丝和气体保护药芯焊丝），分析了其相比实心焊丝的优势，如熔敷效率高、抗氧化能力强等，并探讨了其在野外作业和大型结构件焊接中的应用。 在设备方面，本章详细介绍了各种电弧焊电源的类型（如变压器式、整流式、逆变式），分析了它们的工作原理、性能特点、适用范围以及三相交流焊机、直流焊机、脉冲焊机等的选择依据。同时，对焊机的主要结构部件、操作面板功能、安全操作规程进行了详细说明。 第三章 其他焊接工艺与设备 除了电弧焊，本书还系统介绍了其他重要的焊接工艺： 电阻焊： 详细阐述了电阻焊的基本原理，重点讲解了点焊、缝焊、凸焊、对焊等不同电阻焊方法的工艺特点、设备组成及应用范围。分析了电极材料的选择、电极形状的设计、焊接电流、焊接时间、加压力的控制对焊缝质量的影响。 气焊与切割： 介绍了氧乙炔焊的原理、设备组成（焊枪、焊丝、氧气瓶、乙炔瓶、减压器等），以及火焰的种类（碳化焰、中性焰、氧化焰）及其对焊接性能的影响。同时，详细讲解了氧乙炔切割的原理、操作要领及安全注意事项。 钎焊与钎剂： 区分了钎焊与焊接，重点介绍了钎焊的原理、焊料（软钎焊和硬钎焊）、钎剂的作用及选择。阐述了接触焊、炉中钎焊、感应钎焊、火焰钎焊等不同钎焊方法的工艺特点和应用。 固相连接技术： 介绍了摩擦焊、爆炸焊、冷压焊、超声波焊等固相连接技术的基本原理、工艺过程、设备要求及应用领域。 第四章 焊接材料 焊接材料的正确选择是保证焊缝质量的关键。本章将： 焊丝与焊条： 详细分类介绍了碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金、铜合金等常用金属材料的焊丝和焊条。分析了不同牌号焊丝焊条的化学成分、力学性能、工艺性能（如飞溅、焊缝成型、抗裂性等）以及适用范围。 焊剂与保护气体： 深入讲解了焊剂的作用（如脱氧、净化、稳定电弧、造渣、合金化等），分类介绍了药剂型焊剂、颗粒型焊剂，以及碱性、酸性、钛型等不同类型的焊剂。详细阐述了保护气体的种类（如纯氩气、CO2、Ar-CO2混合气体、Ar-O2混合气体等）及其对焊接过程和焊缝质量的影响，分析了气体选择的原则。 钎料与钎剂： 详细介绍了软钎料（如锡铅焊料、焊锡）和硬钎料（如铜银锌钎料、镍基钎料）的成分、熔点、润湿性、强度等性能，以及各种钎剂的成分、作用机理和选择原则。 第五章 焊接设备维护与故障排除 设备的高效运行离不开正确的维护和及时的故障排除。本章将： 日常维护： 详细介绍了各种焊接设备（焊机、送丝机、焊枪、水冷系统、除尘系统等）的日常检查、清洁、润滑、紧固等维护保养内容。 常见故障分析： 针对电弧不稳、飞溅过大、送丝不畅、保护气体泄漏、设备过热等常见故障，进行了深入的原理分析，并提供了详细的诊断方法和排除步骤。 安全操作与检查： 强调了焊接设备操作过程中的安全注意事项，如电气安全、防火防爆、个体防护等。并指导读者如何进行安全检查，确保设备处于良好工作状态。 第六章 焊接质量检验与控制 确保焊接质量是焊接工程的核心任务。本章将： 焊接缺陷分析： 详细分类介绍了焊接过程中可能出现的各种缺陷，如气孔、夹渣、未焊透、咬边、裂纹、变形等，并深入分析了其产生原因。 无损检测 (NDT)： 全面介绍了常用的无损检测方法，包括： 外观检查： 识别焊缝表面的外观缺陷。 磁粉检测 (MT)： 用于检测铁磁性材料表面及近表面缺陷。 渗透检测 (PT)： 用于检测非铁磁性材料表面裂纹。 超声波检测 (UT)： 用于检测焊缝内部的缺陷，如气孔、夹渣、未焊透等。 射线检测 (RT)： 用于检测焊缝内部的缺陷，特别是气孔、夹渣等。 涡流检测 (ET)： 用于检测表面及近表面缺陷。 有损检测 (DT)： 介绍了拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、硬度试验、金相检验等有损检测方法，用于评定焊缝的力学性能和金相组织。 焊接工艺评定： 讲解了焊接工艺评定的目的、内容、程序及要求，以及焊接工艺评定报告的编制。 质量控制体系： 介绍了ISO 9000质量管理体系在焊接生产中的应用，以及建立焊接质量控制体系的重要性。 第七章 焊接机器人与自动化 自动化是焊接技术发展的重要方向。本章将： 焊接机器人系统组成： 详细介绍了焊接机器人的基本构成，包括机器人本体（机械臂）、示教器、控制器、焊枪（或焊头）、送丝系统、安全装置等。 机器人焊接工艺： 阐述了机器人焊接的优势，如高精度、高效率、稳定性好、适合重复性作业等。重点讲解了机器人焊接路径规划、参数设置、离线编程等内容。 常见机器人焊接应用： 介绍了机器人弧焊（如TIG、MIG/MAG）、机器人点焊、机器人激光焊等在汽车制造、航空航天、船舶制造、工程机械等行业的典型应用案例。 自动化焊接设备： 除了机器人，还介绍了其他自动化焊接设备，如自动焊机、数控焊机、焊接专机等。 第八章 特种焊接工艺 本书还涉及一些在特定领域应用广泛的特种焊接工艺： 激光焊接： 详细介绍了激光焊接的原理、设备组成（激光器、光学系统、送丝装置、保护装置等），以及激光焊接的优点（能量集中、热影响区小、变形小、效率高、精度高）和缺点。重点讲解了激光-GTAW复合焊、激光-GMAW复合焊等技术。 电子束焊接： 阐述了电子束焊接的原理、设备要求（高真空环境），以及其在航空航天、核能等领域的高精密焊接应用。 等离子弧焊： 介绍了等离子弧焊的特点，如电弧能量集中、稳定性好、穿透能力强等，以及其在薄板焊接、开坡口焊接等方面的应用。 超声波焊接： 阐述了超声波焊接的原理，并重点介绍了其在塑料件、薄金属片、电子元器件的连接中的应用。 爆炸焊接： 介绍了爆炸焊接的原理、工艺过程、设备要求，及其在异种金属复合板材制造中的应用。 第九章 焊接变形与控制 焊接变形是焊接过程中常见的难题。本章将： 焊接变形的产生机理： 深入分析了焊接过程中由于热应力、组织应力、相变应力等引起的各种变形（如角变形、纵缩、横缩、弯曲、扭曲等）的产生机理。 变形的测量与评估： 介绍了常用的变形测量方法和变形量的评估标准。 焊接变形的预防与控制措施： 提供了多种有效的变形控制方法，包括： 结构设计优化： 合理的接头形式、加强筋布置等。 焊接顺序与方法： 采用对称焊接、分层分批焊接、跳焊等。 焊接工艺参数优化： 控制线能量、焊接速度、电弧电压等。 工装夹具的应用： 采用压紧、定位、反变形等工装。 预变形技术： 在焊接前施加一定的反变形。 热处理工艺： 如焊前预热、焊后热处理等。 第十章 焊接结构设计基础 本章为读者提供了焊接结构设计的入门知识： 焊接连接的类型： 详细介绍了对接接头、T型接头、角接接头、搭接接头等各种焊接接头的结构形式。 焊接结构强度计算： 介绍了基本的强度校核方法，包括静载荷下的强度计算、疲劳强度分析等。 焊缝形式与尺寸选择： 根据载荷条件、材料性能、工艺要求等，指导读者如何选择合适的焊缝形式（如角焊缝、坡口焊缝）和确定焊缝尺寸。 焊接结构设计规范与标准： 简要介绍了国内外的相关设计规范与标准，强调了遵循设计规范的重要性。 第十一章 焊接安全技术与环境保护 安全与环保是焊接生产中不可忽视的环节。本章将： 焊接安全操作规程： 详细列举了焊接作业中的各项安全规定，包括电气安全、防火防爆、个体防护（佩戴防护眼镜、手套、防护服、防护面罩等）、通风换气等。 焊接职业病防护： 介绍了焊接过程中产生的有害因素（如弧光辐射、烟尘、有毒气体等），以及相应的职业病预防措施。 环境保护： 探讨了焊接过程中的环保问题，如焊接烟尘的收集与处理、噪声控制、能源的有效利用等。 应急处理措施： 提供了火灾、触电、烧伤等突发事件的应急处理方法。 本书的编写力求理论与实践相结合，既有深入的原理阐述，又有丰富的工程实例，旨在帮助读者掌握现代焊接工艺与设备的核心知识，提高焊接技能，解决实际工程问题，并为未来焊接技术的发展打下坚实基础。

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这本书的写作风格非常严谨而又富有启发性。它不是那种冷冰冰的技术手册，而是更像一位经验丰富的老专家在手把手地指导你攻克技术难关。特别是关于刀具磨损在线监测与自适应加工策略的部分，作者将复杂的信号处理和决策算法用非常直观的语言进行了阐述，让非自动化专业的读者也能大致领会其精髓。我发现，书中很多关于故障排查的案例分析，都是基于实际生产线上的“疑难杂症”，这些经验的沉淀，比纯理论的推导更加宝贵。它真正体现了“实践出真知”的理念，让学习过程充满了发现的乐趣。

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这本书的内容实在让人耳目一新，它深入浅出地剖析了现代制造业的核心技术——数控机床。初读之下，我原本以为会是枯燥的理论堆砌，但作者的叙述方式却充满了实践的活力。书中详尽地介绍了不同类型数控机床的工作原理、结构组成以及维护保养的关键点，尤其是关于刀具选择和切削参数设定的部分，简直是实操宝典。它不仅停留在“是什么”的层面，更着重讲解了“为什么”和“怎么做”。比如，对于复杂曲面加工中的G代码编程，作者通过大量的实际案例和详细的步骤解析，让原本晦涩难懂的编程逻辑变得清晰可见。这对于我们一线技术人员来说，无疑是极大的福音，它极大地缩短了从理论到实际操作之间的鸿沟。

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我尤其欣赏的是，这本书的编排逻辑非常贴合行业发展的前沿趋势。它没有固步自封于传统的加工方式，而是用相当大的篇幅讨论了数字化、智能化在数控技术中的融合应用。例如，关于联网诊断和远程监控系统的介绍，让我对未来“黑灯工厂”的图景有了更具体的认识。作者没有回避技术难题，反而直面了高精度加工中误差补偿的复杂性，并提供了一套系统的分析方法论。这种前瞻性和解决问题的深度，使得这本书远超一般教材的范畴，更像是一本面向未来工程师的“技术路线图”。阅读过程中，我感觉自己不仅仅是在学习一门技术，更是在参与一场关于制造业升级的深度对话。

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整体来看，这是一部极具行业影响力的著作。它在内容组织上显示出极高的专业素养，从基础概念的建立到高级功能的应用，层层递进，逻辑严密。更难能可贵的是，书中对绿色制造和节能降耗在数控机床应用中的实践探索也进行了介绍，这体现了当代技术书籍所应有的社会责任感。对于正在进行设备升级改造或计划进入高端制造领域的专业人士而言，这本书提供了坚实的技术基石和丰富的实践指导。它的篇幅虽厚重，但阅读体验流畅，每一次翻阅都能带来新的领悟和启发，是案头不可或缺的参考佳作。

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坦白说，这本书的深度和广度都超出了我的预期。很多其他资料往往只关注软件操作界面，但本书却对机床的机械结构和电气控制系统的耦合关系进行了详尽的阐述。比如，在讨论伺服系统响应速度对加工表面质量的影响时，作者提供了多维度的分析模型，这对于追求极致加工效率和质量的工程师来说，价值无可估量。书中配图的专业性和精确性也值得称赞，每一张结构图、每一个流程示意图都清晰地标示了关键信息，极大地辅助了理解。我个人认为，这本书的价值在于构建了一个完整的知识体系，它让读者能够从宏观的系统集成层面，深入到微观的部件性能调校层面，进行全方位的技术掌控。

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