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出版者:7-122

作者:王新洪

出品人:

页数:456

译者:

出版时间:2007-7

价格:29.00元

装帧:

isbn号码:9787122004949

丛书系列:

图书标签:

• 电弧焊
• 手工电弧焊
• 焊接技术
• 焊接工艺
• 金属连接
• 工业技能
• 机械制造
• 焊接操作
• 焊接材料
• 职业教育

现代材料科学前沿探索：先进连接技术与结构完整性研究 作者： [此处可留空或代以一位资深材料科学家的署名] 出版社： [此处可留空或代以一家知名学术出版社] 出版时间： [此处可留空或代以一个近期年份] --- 内容简介 本书并非聚焦于传统的手工电弧焊技术，而是深入探讨了现代连接技术在复杂工程结构中的应用、材料行为的微观机制以及确保长期结构完整性的前沿理论与实践。本书旨在为材料工程师、结构设计师、高端制造业从业者以及相关领域的研究生提供一个全面、深入的视角，理解如何利用先进的连接方法来应对极端环境和高可靠性要求。 本书的结构围绕三大核心模块展开：先进连接工艺的物理化学基础、连接区域的性能表征与控制，以及面向未来工程的可靠性评估体系。 --- 第一部分：先进连接工艺的物理化学基础 本部分摒弃对传统焊条操作的描述，转而关注连接过程中涉及的原子级相互作用和热力学驱动力。 第一章：固态与液态连接的热力学与动力学 本章详细剖析了高能束流连接（如激光焊接、电子束焊接）与扩散连接（如固相钎焊、扩散焊）的驱动机制。内容包括： 1. 界面能与润湿理论的现代诠释： 深入探讨在惰性气体或真空环境下，不同金属间界面的平衡状态和能量变化。重点分析了活性金属与陶瓷、复合材料连接时，界面反应生成中间相的必要条件和控制方法。 2. 非平衡凝固动力学： 针对高冷却速率的熔池过程，介绍非平衡相图的构建方法，以及如何通过精确控制能量输入速率来避免有害相的析出，从而优化接头的微观结构。 3. 等离子体与反应气体环境的精确调控： 探讨在等离子体增强的连接过程中，电离层对金属蒸气羽流（Vapor Plume）的电磁约束效应，以及如何利用反应性气体（如氢气、氮气）在接头内部进行原位合金化，以提升耐腐蚀性或硬度。 第二章：功能梯度材料（FGM）的连接科学 随着航空航天和核能领域对材料性能要求的提升，实现不同材料之间的平滑过渡成为关键。 1. 梯度材料的制备与连接机理： 阐述粉末冶金、增材制造（3D打印）在构建梯度结构中的应用，以及如何将这些梯度材料通过热扩散或反应连接技术进行有效结合。 2. 应力耦合与热膨胀失配的缓解： 重点分析梯度连接区如何通过应力梯度场来吸收或分散由热膨胀系数（CTE）不匹配引起的内应力，并介绍基于有限元模拟的应力分布预测模型。 --- 第二部分：连接区域的性能表征与控制 本部分的核心在于如何精确量化和控制连接区域的显微组织、残余应力与宏观力学性能的内在联系。 第三章：连接区域的微观组织演变与控制 放弃对熔池形态的简单描述，转向对微结构演化的深度剖析： 1. 晶粒尺寸与取向的调控： 探讨利用定向凝固技术或超声波辅助技术，在连接区域诱导形成特定晶粒尺寸和取向（如柱状晶或等轴晶），以优化接头的韧性和疲劳寿命。 2. 析出物控制与相变工程： 分析连接热循环导致的固溶、析出、再结晶等一系列相变过程。特别关注在镍基高温合金和钛合金连接中，如何通过热处理工艺来精确控制析出物的尺寸、形貌和分布，以提升蠕变抗力。 3. 异种材料界面缺陷的形成与抑制： 针对连接如铝与钢、铜与不锈钢等异种材料时，如何避免脆性金属间化合物（IMC）的过度生成，以及如何通过中间过渡层（如反应屏障）实现冶金结合。 第四章：先进无损检测与残余应力场评估 确保结构安全依赖于对连接质量的实时、精确评估。 1. 高分辨率无损检测技术（NDE）： 介绍相控阵超声（PAUT）、声发射（AE）以及基于深度学习的X射线层析成像技术在识别微小孔隙、裂纹扩展路径以及未熔合缺陷中的应用。 2. 多尺度残余应力测量： 阐述如何利用X射线衍射（XRD）、中子衍射和增量钻孔法，对连接区域的表面和亚表层进行三维残余应力场的重建，并分析这些应力场对疲劳萌生的影响。 3. 在线热历史重构与质量预测： 结合热电偶数据和过程参数，利用逆向工程方法重构连接过程中的实际热循环曲线，并建立与最终接头性能之间的映射关系。 --- 第三部分：面向未来工程的可靠性评估体系 本部分聚焦于如何将实验室数据转化为工程设计标准，确保连接结构在长期服役条件下的安全性。 第五章：疲劳、断裂与蠕变行为建模 1. 高周疲劳寿命预测的局域应变模型： 采用Coffin-Manson或Smith-Watson-Topper（SWT）模型，结合连接区微观组织的不均匀性，建立更贴近实际的疲劳寿命预测方法。 2. 断裂韧性与裂纹萌生动力学： 运用J积分理论和弹塑性断裂力学（EPFM）评估连接区的抗裂纹扩展能力，特别是针对高强度钢和高熵合金等新型材料。 3. 高温环境下的蠕变和松弛行为： 针对核反应堆和燃气轮机叶片等应用，深入研究连接区域在高温和载荷耦合作用下的稳态与瞬态蠕变速率，并引入Norton定律的改进模型。 第六章：增材制造连接的性能保证与标准化挑战 本章探讨增材制造（AM）技术在连接领域的突破，及其带来的新挑战。 1. 增材制造连接的层间结合质量分析： 聚焦于选择性激光熔化（SLM）和冷金属过渡（CMT）等技术在连接异种金属时的熔池动力学，以及如何通过优化扫描策略消除层间缺陷。 2. 疲劳寿命的显著差异性： 分析增材制造连接件因其独特的层状微观结构和较高的残余应力，导致的疲劳性能通常低于传统铸造或锻造材料的现象，并提出基于统计学的可靠性设计原则。 3. 面向极端环境的服役后评估： 总结如何利用加速老化测试（如高低温循环、辐照损伤）来评估先进连接件的长期退化规律，并为建立国际化的AM连接件设计规范提供理论支撑。 --- 总结 本书内容侧重于连接过程的热物理、界面化学、微结构控制以及多尺度力学行为的量化分析。它为读者提供了一套现代、系统化的先进连接技术知识体系，是理解和掌握高性能工程结构连接技术不可或缺的参考书。本书的深度和广度，完全超越了传统的手工操作范畴，直指材料科学与工程的前沿核心。

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读完《手工电弧焊》，我感觉自己像是走进了另一个世界，一个充满金属碰撞与火花飞溅的奇妙空间。这本书不仅仅是讲解技术，更像是在讲述一种工艺，一种匠人的精神。作者在字里行间流露出对焊接技艺的深厚情感，让我不禁被这种对细节的极致追求所打动。书中关于焊缝的质量控制和常见的缺陷分析，让我对“好”的焊缝有了更深刻的理解，也学会了如何通过观察来判断焊接的好坏。它没有回避焊接过程中可能遇到的难点，而是将这些问题一一剖析，并提供切实可行的解决方案。我特别喜欢书中对不同焊接位置的操作技巧的讲解，从平焊到仰焊，再到立焊，每一种姿势和手法都讲得细致入微，仿佛能亲身感受到操作的难度和技巧的关键。这本书让我意识到，手工电弧焊并非是简单的“烧焊”，而是一门需要耐心、细致和经验的艺术。它让我看到了普通材料通过焊接的奇妙转变，也让我对那些用双手创造出坚固结构的工匠们充满了敬意。

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这本书真是让我大开眼界，虽然我之前对金属加工的了解仅限于皮毛，但《手工电弧焊》中的介绍却以一种极其易懂且引人入胜的方式，揭开了电弧焊神秘的面纱。作者深入浅出地讲解了电弧焊的基本原理，从电流的产生到电弧的形成，再到焊缝的冶金过程，每一个环节都娓娓道来。尤其让我印象深刻的是，书中详细阐述了不同种类的焊条和它们各自的适用范围，以及如何根据被焊金属的材质、厚度来选择合适的焊条，这一点对于新手来说至关重要。书中还穿插了许多生动的图例和实际操作的步骤分解，让我能够清晰地看到每一步应该如何执行，仿佛自己就置身于一个专业的焊工培训班。更值得称赞的是，书中对焊接安全给予了极大的重视，从个人防护装备的选择到焊接过程中的注意事项，都进行了详细的指导，这一点对于保证操作者的生命安全至关重要。读完这本书，我感觉自己对电弧焊有了一个质的飞跃，不再是望而却步，而是充满了尝试的信心。

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这本书的结构和内容安排非常合理，逻辑性很强，让我能够循序渐进地学习。一开始，它就清晰地阐述了手工电弧焊的基础理论，这为我后续的学习打下了坚实的基础。随后，它逐步深入到具体的焊接操作，从焊接前的准备工作，到实际的焊接过程，再到焊接后的处理，每一个环节都介绍得非常到位。书中对不同焊条的特性进行了深入的分析，这让我对如何选择合适的焊条有了更清晰的认识，也理解了不同焊条在焊接过程中会产生怎样的影响。我尤其喜欢书中关于如何控制电弧稳定性和焊缝成型的技巧讲解，这对于新手来说是至关重要的。它并没有将焊接描述得过于简单，而是坦诚地指出了其中的难点，并提供了有效的克服方法。读完这本书，我感觉自己对手工电弧焊的理解不再是模糊的认识，而是有了一个清晰、系统的认知框架，并且具备了初步的实践能力。

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《手工电弧焊》这本书的语言风格非常接地气，读起来一点也不枯燥。作者用了很多贴近生活的比喻和例子，让原本可能有些晦涩的技术名词变得生动形象。书中关于如何处理焊接过程中产生的飞溅和烟尘，以及如何进行焊缝的清洁和防锈处理的建议，都非常实用，体现了作者在实际操作中的丰富经验。我特别欣赏书中对焊接艺术性的强调，它不仅仅是将焊接视为一种技术，更是一种对美的追求。书中展示了一些精美的焊接作品，让我看到了手工电弧焊也能达到很高的艺术水准，这极大地激发了我对这门技艺的兴趣。它让我明白，焊接不仅仅是为了连接，更是为了创造，为了赋予金属生命。这本书让我对这项传统工艺有了全新的认识，也让我看到了它在现代社会中的独特价值。

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作为一名对DIY充满热情的人，我一直想学习一些实用的手工技能，《手工电弧焊》这本书无疑成为了我打开这个领域的一把金钥匙。书中对电弧焊设备的选购和维护也进行了详细的介绍，这对于想要在家中搭建简易工作室的朋友来说，无疑是节省了大量的摸索时间。从焊机的类型选择到附件的配备，再到日常的保养，都给出了非常实用的建议。我尤其欣赏书中关于不同焊接工艺的对比分析，让我在了解手工电弧焊的同时，也能对其他焊接方式有一个初步的认识，从而更好地理解手工电弧焊的优势和局限性。书中的一些焊接小窍门和技巧，更是让我受益匪浅，例如如何控制电弧长度、如何进行焊缝的打磨和修饰等等，这些细节之处往往决定了最终的焊接效果。读完这本书，我迫不及待地想要动手实践，相信凭借书中的指导，我一定能掌握这门令人着迷的手工技艺，并将其运用到我的各种DIY项目中。

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