具体描述
本书是《金属表面处理技术丛书》之一。
本书从实用的角度出发，概括了金属表面清洗技术的类型、应用状况与发展趋势。详细地介绍了目前应用最为广泛的金属表面除油，除锈，除氧化膜，镀层、涂层和各种垢层清除的原理、特点、组成配方及工艺条件，以及这几种方法在表面工程技术及其他工业领域中的应用。本书列举了许多应用实例、故障发生原因分析和排除方法等，对除油、除锈的标准及检验方法，应用过程中的节能、安全及环保等问题也作了简要介绍。
本书可供从事表面清洗以及电镀、涂饰的技术人员参考使用，也可以作为大专院校相关专业的参考书。
《现代焊接材料科学与工程》 内容简介 《现代焊接材料科学与工程》是一部深入探讨焊接材料的科学原理、制备工艺、性能表征以及在实际工程中应用的书籍。本书旨在为从事焊接、材料科学、机械制造、航空航天、能源工程等领域的科研人员、工程师、技术人员以及相关专业的高年级本科生和研究生提供一套系统、前沿的焊接材料知识体系。 全书共分为十章，从基础理论到前沿应用，层层递进，内容详实，逻辑清晰。 第一章 焊接材料概述 本章首先对焊接材料的定义、分类及其在现代工业中的重要地位进行了阐述。详细介绍了焊接材料在不同焊接工艺（如电弧焊、激光焊、电子束焊、钎焊等）中所扮演的关键角色，以及材料性能对焊接接头强度、韧性、耐腐蚀性等综合性能的影响。接着，对常用的焊接材料种类进行了概览，包括填充金属（焊条、焊丝、焊带、焊粉）、焊剂、保护气体等，并简要介绍了它们的化学成分、物理性质及基本分类依据。最后，本章强调了焊接材料研发的趋势，如高性能化、功能化、环保化等，为后续章节的学习奠定坚实的基础。 第二章 金属基焊接材料的微观结构与性能 本章深入探讨了金属基焊接材料的微观结构对其宏观性能的影响。详细阐述了合金元素在焊材中的固溶强化、沉淀强化、晶界强化等强化机制，并结合相图分析了不同温度下合金的相变行为，如奥氏体、铁素体、马氏体、贝氏体等的形成与演变。重点介绍了金属结晶过程中的组织形成，包括枝晶生长、晶粒细化、非平衡相生成等，以及这些微观组织如何影响材料的强度、塑性、韧性、疲劳寿命以及焊接过程中的热裂纹敏感性。此外，还讨论了焊接过程中显微组织的变化，如焊接热影响区的晶粒粗化、相变以及随后的回火软化等，并提供了调控显微组织以优化接头性能的策略。 第三章 常用金属基焊接材料的性能调控与设计 本章聚焦于如何通过精确的化学成分设计和制备工艺来调控金属基焊接材料的性能。详细讲解了不同合金元素（如C, Mn, Si, Cr, Ni, Mo, V, Nb, Ti, B等）对焊材性能的作用机理，包括对强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、耐高温性以及焊接性能的影响。以碳钢焊材为例，分析了Mn, Si等元素对脱氧和强化作用，以及Cr, Mo等元素在低合金钢焊材中的强化和抗回火稳定性作用。对于不锈钢焊材，则详细探讨了Cr, Ni等元素对组织稳定性和耐腐蚀性的影响，以及Mo, Cu等元素在提高耐点蚀和缝隙腐蚀能力方面的作用。此外，本章还介绍了不同类型焊材（如碱性焊条、酸性焊条、不锈钢焊丝、高强度钢焊丝等）的特点、适用范围及其性能调控的关键技术。 第四章 特种金属基焊接材料的研发与应用 本章重点介绍了面向极端服役环境和特殊工程需求的特种金属基焊接材料。详细阐述了高温合金焊材在航空发动机、燃气轮机等高温高压环境下的应用，包括镍基、钴基合金焊材的成分设计、组织控制以及高温强度、蠕变、氧化和热腐蚀性能的提升。介绍了耐蚀合金焊材在化工、海洋工程等领域的作用，如镍基、钛基、锆基合金焊材的耐腐蚀机理和应用实例。同时，本章还深入探讨了耐磨堆焊材料，包括碳化钨基、高铬铸铁基、马氏体时效钢基等材料的设计理念、制造工艺以及在矿山机械、工程车辆等领域的应用。此外，还对形状记忆合金、形状记忆聚合物等智能焊接材料在微机电系统（MEMS）、生物医疗器械等领域的潜在应用前景进行了展望。 第五章 焊剂的组成、功能与性能 焊剂在焊接过程中起着至关重要的作用，本章对其进行了系统性的介绍。详细阐述了焊剂的基本组成，包括造渣剂（如氟化物、氧化物、硅酸盐）、造气剂（如有机物、碳酸盐）、脱氧剂（如Si, Mn, Al）以及合金添加剂等。深入分析了焊剂在焊接过程中的多方面功能：①形成熔渣，覆盖熔池，隔绝空气，防止氧化和吸气；②净化熔池，去除熔池中的氧化物和夹杂物；③调整熔渣的粘度、表面张力及流动性，控制焊缝成形；④释放保护气体，进一步保护熔池；⑤为熔池提供必要的合金元素，改善焊缝性能；⑥影响电弧稳定性。最后，本章详细介绍了不同类型焊剂（如酸性焊剂、中性焊剂、碱性焊剂、钛钙型焊剂、氟碳型焊剂等）的特点、适用范围，以及如何通过调整焊剂成分来优化焊接过程和焊缝质量。 第六章 保护气体在焊接中的作用与选择 保护气体是焊接过程中的另一关键材料，本章对其进行深入剖析。详细介绍了惰性气体（如Ar, He）和活性气体（如CO2, O2, N2）在焊接中的作用机理。Ar气体作为一种常用的惰性保护气体，其对电弧稳定性和熔池保护的优势被详细阐述。He气体的低密度、高导热性在某些特殊焊接场合下的应用价值也被提及。对于活性气体，重点讲解了CO2在电弧中的分解、电离以及对熔池氧含量、飞溅的影响。O2和N2在某些焊接（如铝合金、不锈钢）中的作用及其限制也被探讨。本章还详细介绍了混合保护气体的设计原则，如何通过优化气体组成来平衡电弧特性、熔池保护效果、飞溅控制以及焊缝质量。最后，根据不同的焊接工艺（如MAG焊、TIG焊、埋弧焊）和被焊材料（如碳钢、不锈钢、铝合金、铜合金等），给出了详细的保护气体选择指南。 第七章 焊接材料的制备与成形技术 本章将视角转向焊接材料的生产制造过程。详细介绍了不同类型焊接材料的制备工艺，包括：焊条的涂料配制、挤出成型、烘干等工艺；焊丝的拉拔、退火、表面处理等工艺；焊剂的混合、制粒、烧结、包装等工艺；保护气体的提纯、混合、灌装等工艺。重点讲解了影响焊材质量的关键工艺参数，如涂料配比、挤出压力、烘干温度与时间、拉拔速度、退火气氛等。此外，本章还介绍了新型焊接材料的制备技术，如粉末冶金技术在制备高性能焊粉中的应用，以及先进的表面处理技术对焊材性能的提升作用。 第八章 焊接材料的性能表征与评价方法 本章系统性地介绍了对焊接材料进行性能表征和评价的常用方法。详细阐述了焊接材料的化学成分分析方法，包括光谱分析、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等。在力学性能测试方面，详细介绍了拉伸试验、弯曲试验、冲击试验（夏比冲击试验、洛氏冲击试验）、硬度试验（洛氏硬度、布氏硬度、维氏硬度）、疲劳试验、断裂韧性试验等，并分析了测试结果与材料性能的关系。对于焊接接头的性能评价，详细讲解了宏观形貌观察、显微组织观察（金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜）、非金属夹杂物评定、腐蚀性能测试（点蚀试验、缝隙腐蚀试验、晶间腐蚀试验）、无损检测（X射线探伤、超声波探伤、磁粉探伤、渗透探伤）等方法。此外，还介绍了焊接材料的热性能测试，如熔点、热膨胀系数、热导率等。 第九章 焊接材料在特殊工程领域的应用 本章将理论知识与实际工程应用相结合，深入探讨了焊接材料在各个关键工程领域的重要作用。详细阐述了焊接材料在航空航天领域的应用，包括飞机结构件、发动机部件、航天器壳体等所需的耐高温、高强度、轻质化焊接材料。在能源工程领域，重点介绍了核电站、火电站、石油天然气管道等关键设备中使用的耐高压、耐腐蚀、耐磨损的焊接材料。在海洋工程领域，则分析了用于船舶、海洋平台、水下管道等大型结构的耐海洋腐蚀、耐低温、高韧性焊接材料。此外，本章还涵盖了汽车工业、轨道交通、桥梁建筑等领域对焊接材料的特殊需求及其解决方案。 第十章 焊接材料的未来发展趋势与挑战 本章对焊接材料领域的研究热点和未来发展方向进行了展望。重点探讨了高性能、智能化、绿色化焊接材料的发展趋势。高性能化体现在更高强度、更好韧性、更优耐蚀性、更强耐磨性的材料研发。智能化则包括能够自修复、自监测、响应外界刺激的智能焊接材料。绿色化则强调环保型焊材的开发，如低烟、低尘、低VOC（挥发性有机化合物）排放的焊材，以及易于回收利用的材料。同时，本章也分析了当前焊接材料领域面临的挑战，如极端服役环境对材料性能提出的更高要求、新型合金体系的研发难度、制备成本的控制以及可持续发展等问题。最后，对未来焊接材料的研究策略和技术创新方向进行了总结和展望，鼓励读者积极投身于焊接材料科学与工程的创新实践。 《现代焊接材料科学与工程》以其严谨的科学态度、丰富的实践经验和前瞻性的学术视野，必将成为相关领域从业者和研究者的宝贵参考。本书内容涵盖面广，深入浅出，图文并茂，力求为读者提供一个全面、深入、实用的焊接材料学习平台。
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