焊接科学基础&&焊接方法与过程控制基础
图书类别：机械工程/焊接工艺
书名：焊接方法与过程控制基础
丛书名：焊接科学基础
书号：978-7-111-46212-5
作者：中国机械工程学会焊接学会 编
& 黄石生 主编
出版日期：2014年8月
页数：872页
字数：1546千字
定价：178.00元
传承焊接基础的经典著作
典藏焊接图书的必备书目
内容简介：
本书是由中国机械工程学会焊接学会组织编写的“焊接科学基础”之一。
全书由5篇28章组成。在介绍焊接方法及其过程控制基本概念的基础上，介绍了焊接方法的分类及其特点，论述了电弧焊、压焊、钎焊、高能束焊和其他焊接方法的原理、工艺及设备，同时介绍了焊接过程的自动控制技术、检测与伺服系统、信息处理与质量控制、焊接自动化专用设备和机器人，进而对焊接方法与过程控制的正确选择提出了基本要求，并合理地融入了焊接技术的发展现状与趋势。
本书充分体现了经典、成熟、基本、传承的指导思想，基本概念、基本方法、基本理论成熟、可靠，描述准确、清楚，充分反映了焊接方法与过程控制的核心内容。同时，与现代的科研成果、创新技术相结合，反映了先进性和趋势性的研究成果。
本书可供从事焊接技术工作的科研和工程技术人员阅读，也可作为高等院校焊接专业本科生和研究生的参考教材。
图书在版编目（CIP）数据：
焊接方法与过程控制基础/黄石生主编；中国机械工程学会焊接学会编.—北京：机械工业出版社，2013.8
（焊接科学基础）
ISBN 978-7-111-46212-5
Ⅰ.①焊…Ⅱ.①黄…②中…Ⅲ.①焊接工艺②焊接-过程控制
Ⅳ.①TG4
中国版本图书馆CIP数据核字（2014）第054954号
从与人们生活密切相关的日用品、电子产品到摩托车、汽车、轮船、高铁等交通工具，从建筑钢结构到锅炉、石油、化工、天然气领域，从核电站到航空、航天，哪一个领域都离不开焊接；焊接在国民经济中发挥着越来越大的作用。
作为全国性的专业学术组织，中国机械工程学会焊接学会（以下简称焊接学会）对我国焊接事业的发展和传承，尤其是拓展专业知识、传播科学理论、推动技术进步、培养一流人才等方面有责任和义务做出贡献。
目前我国正处在由焊接大国向焊接强国迈进的时代，焊接科学与工程技术随着以数字技术为特征的时代发展而日益显见其宽广的发展和创新空间。焊接基础乃是广大焊接工作者赖以做出贡献的基本。
鉴于高校教学的宽口径改革，大部分高校传统的焊接专业并入材料加工成形及控制专业，过去由国家有关部门承担的焊接教科书编写与出版工作已经停止等现实，焊接学会编辑出版委员会决定组织国内焊接领域相关学科的专家学者编辑出版一套“焊接科学基础”图书，以满足焊接学科进步和行业发展的实际需求。为此我们力求这套图书能够成为代表当前业界较高水平的精品著作，使之成为焊接学会的“看家书”。
同时也希望今后经过一代代焊接人的不断补充、不断完善，使之成为我国焊接界的传承经典之作。
历时4年，经过焊接学会编辑出版委员会的努力，在广大焊接专家、学者的积极参与和大力支持下，“焊接科学基础”图书终于面世了。其宽广的知识范围和先进的技术内容，系统地反映了焊接学科和专业的理论基础，也体现了焊接科技的进步与积累；既可以作为高等学校教师和学生的教学书籍，还可成为从事焊接工作的广大科技人员的参考书。相信该套图书的出版必将对我国焊接事业的传承和发展起到重要的推动作用。
该套图书的编写出版得到了国内许多高等院校、科研院所及企事业单位的大力支持和积极参与，来自清华大学、上海交通大学、天津大学、华南理工大学、山东大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、吉林大学、北京工业大学、兰州理工大学、太原科技大学、装甲兵工程学院、沈阳工业大学、太原理工大学、中国石油大学、中国铁道科学研究院金属及化学研究所、北京材料及工艺研究所、哈尔滨焊接研究所、太原重工股份有限公司、北京嘉克新兴科技有限公司等单位的近百名教授、专家、学者参与了该套图书的编写和审校工作。在此焊接学会向各参与单位的大力支持和全体编审者的辛勤付出表示衷心的感谢！
焊接学会编辑出版委员会主任吴毅雄教授和主编黄石生教授、陈丙森教授、杜则裕教授、陈清阳教授级高工，以及编委会的各位成员、各位编审者都为该套图书的编纂耗费了大量的心血和精力，为此特表最诚挚的谢意！
犹如长期以来对焊接学会编辑出版工作的支持，从该套图书的策划到出版均得到了机械工业出版社领导和编辑人员的大力协助，在此对他们的付出表示深深的感谢！
该套图书的内容多、涉及范围广，参与编纂人员的队伍庞大，编写过程中难免出现疏漏，敬请广大读者批评指正，以便我们更好地为焊接界服务！
&&& 中国机械工程学会
焊接学会里十字军 陈强
本书是由中国机械工程学会焊接学会组织编写的“焊接科学基础”之一。本书定位于从事焊接技术工作的科研和工程技术人员，以及高等院校焊接专业师生，给他们提供焊接领域经典的、成熟的、基本的概念、理论和方法，以指导他们运用这些基本知识进行科研、教学和生产。
本书在编写时充分体现了“经典、成熟、基本、传承”的指导思想，基本概念、基本方法、基本理论成熟、可靠，描述准确、清楚，充分反映了焊接方法与过程控制的核心内容。同时，又与现代的科研成果、创新技术相结合，以便在具体的章节中充分体现先进性、趋势性的发展研究成果。
本书在介绍焊接方法与过程控制基本概念的基础上，介绍了焊接方法的分类及其特点，论述了电弧焊、压焊、高能束焊、钎焊和其他焊接方法的原理、工艺及设备，同时介绍了焊接过程的自动控制技术、检测与伺服系统、信息处理与质量控制、焊接自动化专用设备和机器人，进而对焊接方法的选择提出了基本要求，简述了焊接技术的新发展。
本书编审人员及其分工如下。
主编：黄石生（负责编写提纲的制订、第1篇的统稿和全书的统稿、定稿）。
副主编：赵熹华（负责第2篇的统稿和全书的审稿），薛家祥（协助第4篇统稿），华学明（协助第5篇统稿）。
前言、焊接方法概述、第1章和第2章编者、第1篇统稿黄石生；审者赵熹华。第3章编者陈毅刚；审者胡盛跃。第4章编者胡盛跃（编写4&#6节和统稿）、周漪清（编写47节）；审者周业基。第5章编者薛峰（编写5&#6节和统稿）、吴开源（编写57节）；审者周业基。第6章编者温立民（编写6&#3节和统稿）、石永华（编写6&#5节）；审者胡盛跃。第7章编者王振民；审者温瑾林。第8章编者石永华（编写81节、82节和统稿）、蒋晓明（编写8&#4节）；审者李尚周。
第2篇统稿：赵熹华。第1章编者赵熹华；审者冯吉才。第2章编者赵贺、赵熹华；审者冯吉才。第3章、第4章编者冯吉才；审者赵熹华。第5章编者赵贺、冯吉才；审者赵熹华。
第3篇统稿：卫国强。第1章、第4章编者卫国强；审者庄鸿寿。第2章编者石永华；审者卫国强。第3章编者黄延禄；审者卫国强。
第4篇统稿：华学明。第1章编者黄坚；审者李铸国。第2章编者姚瞬；审者唐新华。第3章编者徐国祥；审者姚瞬。第4章编者华学明；审者姚瞬。第5章编者李力；审者楼松年。第6章编者李宏运；审者吴毅雄。
第5篇统稿：薛家祥。第1章至第3章编者薛家祥；审者吴林、张广军 。第4章、第5章编者张广军；审者吴林。
本书在编写过程中得到了焊接学会编辑出版工作委员会和机械工业出版社的指导和有关院校师生、企业工程专家等的大力支持，在此谨致谢意。
鉴于编者水平有限，书中难免会有不足之处，敬请专家、学者和读者批评指正。
绪论焊接方法概述1
01焊接方法分类1
02焊接方法简介4
03焊接方法的选择7
04焊接技术的新发展10第1篇弧 焊 基 础
第1章焊接电弧及其对弧焊电源的
11焊接电弧的物理本质、引燃及分类14
1Ũ1焊接电弧的物理本质14
1Ũ2焊接电弧的引燃14
1Ũ3焊接电弧的分类及其应用14
12直流焊接电弧的结构和电特性15
1Ũ1焊接电弧的结构及其压降分布15
1Ũ2焊接电弧的电特性15
1Ũ3焊接电弧力16
13交流焊接电弧的特点及其电特性18
14其他类型焊接电弧20
1Ũ1脉冲焊接电弧20
1Ũ2自由焊接电弧21
1Ũ3压缩焊接电弧21
15弧焊工艺对弧焊电源外特性的要求22
1Ũ1“电源电弧”系统的稳定性22
1Ũ2对外特性曲线形状的要求23
16弧焊工艺对弧焊电源调节性能的
1Ũ1弧焊电源的调节性能25
1Ũ2弧焊电源的可调焊接参数26
1Ũ3弧焊电源的负载持续率和额定
17弧焊工艺对弧焊电源动特性的要求27
1Ũ1电弧焊熔滴过渡与弧焊电源动
特性的概念27
1Ũ2焊条电弧焊熔滴过渡及其对弧焊
电源特性的要求28
1Ũ3细丝CO2焊熔滴过渡及其对弧焊
电源特性的要求29
参考文献30
第2章弧焊电源31
21弧焊电源概述31
2Ũ1弧焊电源的概念、分类及其
2Ũ2弧焊电源的基本原理和特点31
2Ũ3弧焊电源的新发展32
22弧焊变压器的原理及其特点32
2Ũ1弧焊变压器的基本原理及分类32
2Ũ2串联电抗器式弧焊变压器33
2Ũ3增强漏磁式弧焊变压器35
23弧焊发电机及硅弧焊整流器37
2Ũ1内燃驱动式弧焊发电机的基本
原理及其分类37
2Ũ2硅弧焊整流器39
2Ũ3交直流两用及脉冲式弧焊
24晶闸管式弧焊整流器及其特点41
2Ũ1晶闸管式弧焊整流器的基本原理及
2Ũ2主电路的基本形式及其工作
2Ũ3移相触发电路的基本形式及其
工作原理44
2Ũ4外特性及调节性能原理45
2Ũ5晶闸管式脉冲和矩形波交流弧焊
25弧焊逆变器49
2Ũ1弧焊逆变器概论49
2Ũ2晶闸管式弧焊逆变器53
2Ũ3晶体管和场效应晶体管式弧焊
2Ũ4IGBT式弧焊逆变器56
2Ũ5软开关型弧焊逆变器60
26弧焊电源的数字化控制62
2Ũ1数字化控制的概述62
2Ũ2数字化控制的关键技术63
2Ũ3弧焊电源的单片控制65
2Ũ4弧焊电源的DSP控制66
2Ũ5弧焊电源的ARM嵌入式控制66
2Ũ6弧焊电源的数字化智能控制67
27弧焊电源的选择和使用69
2Ũ1弧焊电源的选择69
2Ũ2弧焊电源的安装和使用70
2Ũ3弧焊电源的节电与安全70
参考文献71
第3章焊条电弧焊方法72
31焊条电弧焊的原理及熔滴过渡72
3Ũ1焊条电弧焊的原理及特点72
3Ũ2焊条电弧焊的熔滴过渡及其影响
32焊条电弧焊设备及焊条74
3Ũ1焊条电弧焊电源设备选配74
3Ũ2焊条的分类、特点及选用74
33焊条电弧焊工艺特点及其对焊接参数的
3Ũ1焊接工艺特点及要求75
3Ũ2接头和坡口要求及设计75
3Ũ3焊接参数的基本要求及其多参数
34焊条电弧焊缺陷及安全与防护78
3Ũ1弧焊缺陷的产生及防止78
3Ũ2焊条电弧焊的安全及防护技术79
35焊条电弧焊的特殊方法80
3Ũ1重力焊和躺焊的特点及操作80
3Ũ2高效焊条电弧焊方法80
参考文献81
第4章埋弧焊82
41埋弧焊工作原理及其特点与应用82
4Ũ1埋弧焊工作原理82
4Ũ2埋弧焊的冶金与工艺特点及其
42埋弧焊设备工作原理、分类及特点84
4Ũ1埋弧焊设备的分类与组成84
4Ũ2弧焊电源的电特性及其选用85
4Ũ3电弧调节系统及其工作原理86
4Ũ4机械与控制驱动系统及其工作
43埋弧焊材料及其选配92
4Ũ1焊丝92
4Ũ2焊剂93
4Ũ3焊丝和焊剂的选配96
44埋弧焊工艺97
4Ũ1对接接头埋弧焊工艺97
4Ũ2T形接头和搭接接头埋弧焊
4Ũ3焊接参数对焊缝质量的影响100
45埋弧焊的其他工艺形式106
4Ũ1埋弧堆焊106
4Ũ2窄间隙埋弧焊108
46埋弧焊的主要焊接缺陷分析109
4Ũ1气孔109
4Ũ2裂纹110
4Ũ3埋弧焊焊接缺陷的产生原因及
防止措施114
47高速埋弧焊新工艺的特点及其设备115
4Ũ1单丝高速埋弧焊的工艺特点及其
4Ũ2双丝高速埋弧焊的工艺特点及其
4Ũ3三丝高速埋弧焊的工艺特点及其
4Ũ4四丝高速埋弧焊在管线钢焊接中
参考文献123
第5章熔化极气体保护电弧焊124
51熔化极气体保护电弧焊的原理、
特点及应用124
5Ũ1熔化极气体保护电弧焊的分类124
5Ũ2熔化极气体保护电弧焊的基本
5Ũ3熔化极气体保护电弧焊的熔滴
过渡及冶金特性125
5Ũ4熔化极气体保护电弧焊的特点及
52熔化极气体保护电弧焊的设备组成及
5Ũ1熔化极气体保护电弧焊设备的
分类与组成134
5Ũ2弧焊电源的选配原则134
5Ũ3其他辅助设备、配套件的选配135
5Ũ4熔化极气体保护电弧焊的控制
5Ũ5熔化极气体保护电弧焊设备的
选用原则140
5Ũ6熔化极气体保护电弧焊焊机
53熔化极气体保护电弧焊用气体及焊丝
5Ũ1保护气体的作用与特性141
5Ũ2保护气体的标准及其选用144
5Ũ3工厂供气及流量控制方法145
5Ũ4焊丝分类及其性能对焊接工艺
性能的影响147
5Ũ5焊丝的标准及其选用148
54熔化极气体保护电弧焊工艺的特点及
5Ũ1焊前准备149
5Ũ2焊接参数及其设定150
5Ũ3常用材料的焊接153
5Ũ4焊接缺陷的控制156
55特殊熔化极气体保护电弧焊技术157
5Ũ1熔化极气体保护焊电弧控制
5Ũ2熔化极脉冲氩弧焊的电弧控制159
5Ũ3熔化极气体保护气电立焊160
5Ũ4窄间隙熔化极气体保护电弧焊162
56药芯焊丝CO2气体保护焊的原理、
特点及应用163
5Ũ1药芯焊丝的结构与分类163
5Ũ2药芯焊丝CO2焊的原理与特点164
5Ũ3药芯焊丝CO2焊设备164
5Ũ4药芯焊丝的标准及其选用164
5Ũ5药芯焊丝CO2焊工艺165
57高效高速气体保护电弧焊技术165
5Ũ1高效气体保护电弧焊技术165
5Ũ2高速气体保护电弧焊技术167
参考文献170
第6章钨极惰性气体保护焊173
61TIG焊原理及特点173
6Ũ1TIG焊的工作原理173
6Ũ2TIG焊的特点173
6Ũ3TIG焊的应用174
62TIG焊设备配置174
6Ũ1TIG焊设备组成174
6Ũ2TIG焊弧焊电源选配原则175
6Ũ3其他辅助设备、配套件的选配180
6Ũ4焊接程序控制装置185
6Ũ5典型的TIG焊机简介185
63TIG焊用焊接材料及工艺187
6Ũ1钨极及其选用187
6Ũ2保护气体及其选用189
6Ũ3焊丝及其选用191
6Ũ4TIG焊安全技术191
64TIG焊其他方法和新技术192
6Ũ1热丝TIG焊192
6Ũ2TIG点焊193
6Ũ3管管和管管板TIG焊194
65TIG高速焊技术196
6Ũ1活性剂TIG焊技术196
6Ũ2多元保护气（加氦等）TIG 高速
6Ũ3双电极TIG焊198
6Ũ4TIG激光复合能源高速焊技术198
参考文献200
第7章等离子弧焊接、喷涂与切割
71等离子弧的形成、特点及分类201
7Ũ1等离子弧的形成201
7Ũ2等离子弧的特点202
7Ũ3等离子弧的分类202
7Ũ4对等离子弧供电特性的要求203
72等离子弧焊的原理、工艺及设备204
7Ũ1等离子弧焊的原理204
7Ũ2等离子弧焊的工艺205
7Ũ3等离子弧焊设备207
73等离子弧喷涂的原理、工艺及设备210
7Ũ1等离子弧喷涂的原理210
7Ũ2等离子弧喷涂的工艺211
7Ũ3等离子弧喷涂的设备213
74等离子弧切割的原理、工艺及设备214
7Ũ1等离子弧切割的原理及特点215
7Ũ2等离子弧切割的方法及工艺215
7Ũ3等离子弧切割设备218
75等离子弧焊新技术218
7Ũ1微束等离子弧焊技术218
7Ũ2穿孔等离子弧焊技术219
7Ũ3脉冲等离子弧焊技术219
7Ũ4变极性等离子弧焊技术219
7Ũ5激光等离子弧复合焊技术220
参考文献220
第8章其他电弧焊与切割基础222
81水下焊接222
8Ũ1湿法水下焊接223
8Ũ2高压干法水下焊接226
8Ũ3局部干法水下焊接229
8Ũ4水下焊接标准与质量检验231
8Ũ5水下焊接安全技术232
8Ũ6水下焊接应用实例233
82水下切割234
8Ũ1水下电弧氧气切割234
8Ũ2水下等离子弧切割235
8Ũ3其他水下切割技术235
8Ũ4水下切割安全技术236
83螺柱焊技术236
8Ũ1螺柱焊工艺过程与设备237
8Ũ2典型材料的螺柱焊焊接性能242
8Ũ3螺柱焊焊接方法的选择242
8Ũ4螺柱焊焊接质量检验及焊接专用
84碳弧气刨设备及工艺特点244
8Ũ1碳弧气刨的原理、特点及应用245
8Ũ2碳弧气刨的设备及材料245
8Ũ3碳弧气刨工艺及其参数匹配247
8Ũ4自动碳弧气刨特点及其设备248
8Ũ5碳弧水气刨249
参考文献250第2篇压 焊 基 础
第1章压焊基础概述254
11压焊的物理本质254
12压焊的分类及发展254
参考文献257
第2章电阻焊258
21点焊259
2Ũ1点焊的基本原理259
2Ũ2点焊的一般工艺262
2Ũ3常用材料及新材料的点焊268
22凸焊273
2Ũ1凸焊的一般工艺274
2Ũ2常用金属材料的凸焊276
23缝焊279
2Ũ1缝焊的一般工艺279
2Ũ2常用金属材料的缝焊284
24对焊286
2Ũ1闪光对焊286
2Ũ2电阻对焊295
25电阻焊设备297
2Ũ1电阻焊设备分类和组成297
2Ũ2电阻焊设备的主要技术参数306
2Ũ3电阻焊设备的电极311
2Ũ4点焊机器人315
26电阻焊技术的新发展318
2Ũ1电阻焊接头形成理论研究进展319
2Ũ2电阻焊新工艺323
2Ũ3电阻焊新设备329
2Ũ4新型点焊机器人332
2Ũ5车身焊装生产线的工艺仿真与
规划技术333
2Ũ6电阻焊质量控制技术333
参考文献339
第3章扩散连接341
31扩散连接机理341
3Ũ1固相扩散连接的基本原理341
3Ũ2液相扩散连接的基本原理345
3Ũ3超塑性成形扩散连接的基本
32扩散连接的一般工艺348
3Ũ1扩散连接的工艺特点348
3Ũ2扩散连接参数的选择349
33常用材料的扩散连接355
3Ũ1钛合金及钛铝金属间化合物的
扩散连接355
3Ũ2镍基高温合金的扩散连接359
3Ũ3异种金属材料的扩散连接361
3Ũ4陶瓷材料的扩散连接365
3Ũ5复合材料的扩散连接371
34扩散连接设备374
3Ũ1扩散连接设备的分类374
3Ũ2扩散连接设备的组成374
3Ũ3典型扩散连接设备及其工作
参考文献377
第4章摩擦焊378
41连续驱动摩擦焊379
4Ũ1连续驱动摩擦焊的基本原理379
4Ũ2连续驱动摩擦焊的焊接工艺382
4Ũ3焊接参数的检测及控制386
4Ũ4典型材料的摩擦焊387
42搅拌摩擦焊392
4Ũ1搅拌摩擦焊的焊接过程393
4Ũ2搅拌摩擦焊工艺396
4Ũ3典型材料的搅拌摩擦焊400
4Ũ4搅拌摩擦焊新技术403
43其他摩擦焊407
4Ũ1惯性摩擦焊407
4Ũ2线性摩擦焊408
4Ũ3相位摩擦焊409
4Ũ4径向摩擦焊409
4Ũ5摩擦堆焊410
44摩擦焊焊接设备及其质量控制411
4Ũ1传统摩擦焊焊接设备411
4Ũ2搅拌摩擦焊焊接设备413
参考文献415
第5章其他压焊方法417
51高频焊417
5Ũ1高频焊的基本原理417
5Ũ2高频焊的一般工艺418
5Ũ3高频焊设备的选择422
5Ũ4高频焊应用实例425
52超声波焊429
5Ũ1超声波焊基本原理429
5Ũ2超声波焊的焊接工艺430
5Ũ3超声波焊的焊接接头设计434
5Ũ4超声波焊的焊接参数选择435
5Ũ5常用材料的超声波焊438
5Ũ6超声波焊焊接设备443
53爆炸焊446
5Ũ1爆炸焊的基本原理446
5Ũ2爆炸焊工艺448
5Ũ3常用材料及典型工件的爆炸焊451
5Ũ4爆炸焊技术发展455
5Ũ5爆炸焊的安全与防护455
54变形焊456
5Ũ1变形焊概述456
5Ũ2变形焊工艺458
5Ũ3典型材料及构件的焊接463
5Ũ4变形焊设备464
参考文献466第3篇钎 焊 基 础
第1章钎焊技术基础468
11钎焊的基本原理468
12钎料的润湿与铺展469
1Ũ1固体金属的表面结构469
1Ũ2液态钎料对固体母材的润湿469
13钎料的毛细流动471
1Ũ1拉普拉斯方程的推导471
1Ũ2液态钎料的毛细填缝过程472
14钎料润湿性的影响因素474
1Ũ1钎料和母材的成分475
1Ũ2温度的影响476
1Ũ3金属表面氧化物的影响477
1Ũ4钎剂的影响478
1Ũ5母材表面粗糙度的影响478
1Ũ6表面活性物质的影响480
15液态钎料与母材的相互作用481
1Ũ1母材向液态钎料的溶解481
1Ũ2钎料组元向母材的扩散484
1Ũ3钎焊接头组织的不均匀性487
参考文献491
第2章钎焊方法493
21火焰钎焊493
2Ũ1火焰钎焊的基本原理493
2Ũ2火焰钎焊设备及工艺方法493
2Ũ3火焰钎焊的应用实例495
2Ũ4火焰钎焊的操作与防护496
22炉中钎焊496
2Ũ1空气炉中钎焊497
2Ũ2保护气氛炉中钎焊497
2Ũ3真空炉中钎焊497
2Ũ4炉中钎焊的操作与防护498
23电阻钎焊499
2Ũ1电阻钎焊的基本原理499
2Ũ2电阻钎焊的工艺及特点500
2Ũ3电阻钎焊应用实例500
24感应钎焊501
2Ũ1感应钎焊的基本原理501
2Ũ2感应加热线圈的设计503
2Ũ3感应钎焊的应用实例503
2Ũ4感应钎焊的操作与防护504
25浸渍钎焊505
2Ũ1盐浴浸渍钎焊505
2Ũ2金属浴浸渍钎焊506
2Ũ3浸渍钎焊应用实例507
26其他钎焊方法507
2Ũ1电子束钎焊507
2Ũ2扩散钎焊508
2Ũ3超声波钎焊508
2Ũ4钎焊新技术508
参考文献511
第3章钎焊材料简介512
31钎料和钎剂概述512
3Ũ1钎料的分类和性能513
3Ũ2钎剂的分类和性能514
32软钎料516
3Ũ1锡基和铅基钎料516
3Ũ2镉基、锌基和金基钎料520
3Ũ3低熔点钎料522
33硬钎料522
3Ũ1铝基钎料522
3Ũ2银钎料523
3Ũ3铜基钎料527
3Ũ4锰基钎料528
3Ũ5镍基钎料529
34钎剂530
3Ũ1软钎剂531
3Ũ2硬钎剂532
3Ũ3铝合金用钎剂533
3Ũ4气体钎剂535
笫4章无铅钎焊技术537
41采用无铅钎焊技术的必要性537
4Ũ1无铅钎焊技术的提出537
4Ũ2铅的危害及污染途径537
4Ũ3无铅钎焊技术面临的挑战538
42无铅钎料简介539
4Ũ1SnPb系钎料539
4Ũ2SnAg、SnAgCu无铅钎料
4Ũ3SnCu、SnCuNi无铅钎料
4Ũ4SnZn、SnZnBi无铅钎料
43无铅钎焊用钎剂简介554
4Ũ1钎剂的组成及分类555
4Ũ2电子用钎剂的作用机理555
44无铅钎焊方法及设备556
4Ũ1无铅波峰焊557
4Ũ2无铅回流焊559
参考文献562第4篇高能束及其他焊接方法基础
第1章激光焊接与切割566
11激光的产生原理566
1Ũ1原子能级结构566
1Ũ2原子的辐射跃迁与吸收跃迁566
1Ũ3激励与粒子数反转567
1Ũ4光学谐振腔567
1Ũ5激光特性568
1Ũ6激光束质量特征描述569
12激光焊焊接设备570
1Ũ1激光焊焊接设备的组成570
1Ũ2激光器570
1Ũ3光束传输与聚集系统573
1Ũ4工艺介质传输系统575
13激光焊时激光与材料的相互作用576
1Ũ1金属材料对激光的吸收577
1Ũ2汽化和光致等离子体579
1Ũ3匙孔效应580
14激光焊原理及特点580
1Ũ1激光热传导焊原理及特点581
1Ũ2激光深熔焊原理及特点581
1Ũ3焊接熔池动力学581
15激光焊技术与工艺582
1Ũ1激光热传导焊582
1Ũ2激光深熔焊583
1Ũ3激光填丝焊584
1Ũ4激光电弧复合焊586
1Ũ5双光束激光焊589
1Ũ6激光钎焊590
16激光焊应用实例592
1Ũ1法兰管端环缝的激光深熔焊592
1Ũ2铝合金激光填丝焊592
1Ũ3船用钢板T形接头激光电弧
1Ũ4双光束激光焊技术的应用594
1Ũ5镀锌钢板的激光钎焊596
17激光切割的原理及特点596
1Ũ1激光切割的原理及分类597
1Ũ2激光切割质量的影响因素598
1Ũ3连续激光切割的特性及应用599
1Ũ4脉冲激光切割的特性及应用600
参考文献601
第2章电子束焊603
21电子束焊与深熔效应603
2Ũ1电子束焊工作原理603
2Ũ2电子束焊工艺特点603
2Ũ3深熔效应604
22电子束焊工艺607
2Ũ1电子束焊焊接参数及其对焊缝
形状的影响607
2Ũ2电子束焊焊接参数的匹配609
2Ũ3电子束焊的特殊工艺规程610
2Ũ4电子束焊的接头设计611
23各种材料的电子束焊613
2Ũ1焊接性的影响因素613
2Ũ2中碳调质钢的焊接614
2Ũ3不锈钢的焊接615
2Ũ4高温合金的焊接620
2Ũ5钛合金的焊接622
2Ũ6铝合金的焊接624
2Ũ7其他金属的焊接626
24电子束焊焊接设备630
2Ũ1电子束焊机的系统结构630
2Ũ2电子束焊机的分类631
2Ũ3电子束扫描控制系统631
2Ũ4电子束焊的焊接过程控制632
25电子束焊的应用633
2Ũ1齿轮组合件的焊接633
2Ũ2汽车后桥壳的焊接634
2Ũ3铝合金汽车驾驶舱横梁的焊接635
2Ũ4空间飞行器压力容器的焊接635
2Ũ5导弹发射架的焊接635
2Ũ6动力舱段壳体的焊接636
2Ũ7薄壁空心铝球的焊接638
2Ũ8铼钛异种金属直接电子束焊639
2Ũ9固体火箭发动机壳体的焊接641
参考文献642
第3章电渣焊643
31电渣焊原理及特点643
3Ũ1电渣焊原理643
3Ũ2电渣焊工艺特点643
3Ũ3电渣焊过程644
32电渣焊工艺644
3Ũ1电渣焊方法644
3Ũ2电渣焊焊接参数646
3Ũ3电渣焊辅助工艺措施648
33电渣焊材料649
3Ũ1焊丝649
3Ũ2焊剂649
3Ũ3熔嘴650
34电渣焊设备650
35电渣焊应用651
3Ũ1箱形建筑钢结构隔板的电渣焊651
3Ũ2重型厂房柱子的管极熔嘴
3Ũ3高炉炉壳纵缝电渣焊654
36带极电渣堆焊655
3Ũ1带极电渣堆焊的特点655
3Ũ2带极电渣堆焊设备和材料656
37振动调制电渣焊658
参考文献658
第4章气焊、气割与高压水射流
41气焊660
4Ũ1气焊工艺660
4Ũ2气焊材料664
42气割工艺及设备664
4Ũ1气割的基本原理665
4Ũ2气割工艺666
4Ũ3气割的应用670
4Ũ4气焊与气割的设备及辅助器具670
43高压水射流切割的工艺及设备673
4Ũ1高压水射流切割的工作原理673
4Ũ2高压水射流切割的分类673
4Ũ3高压水射流切割的工艺特点674
4Ũ4高压水射流切割的工艺参数675
4Ũ5高压水射流切割的应用范围678
参考文献679
第5章热剂焊680
51热剂焊的原理及特点680
5Ũ1热剂反应及反应产物680
5Ũ2钢中的冶金过程682
52热剂焊材料684
5Ũ1热剂的组成及配方计算684
5Ũ2热剂的生产686
53热剂焊工艺687
5Ũ1准备工作和钢轨处理687
5Ũ2夹具和砂模的安装688
5Ũ3热剂焊操作过程689
5Ũ4焊后处理689
54热剂焊的其他应用690
5Ũ1导线的热剂焊特点690
5Ũ2导线的热剂焊及其接头形式691
参考文献692
第6章胶接693
61胶接的特点及机理693
6Ũ1胶接的特点693
6Ũ2胶接的机理693
62胶粘剂695
6Ũ1胶粘剂的分类695
6Ũ2胶粘剂的选择696
63胶接工艺698
6Ũ1胶接接头的设计698
6Ũ2表面处理701
6Ũ3胶接工艺过程和方法701
6Ũ4固化工艺参数702
6Ũ5胶接质量控制702
64胶粘剂和胶接性能测定704
6Ũ1胶粘剂的物理化学性能测定704
6Ũ2胶接力学性能检测704
6Ũ3无损检测705
65胶接应用705
6Ũ1胶接技术在土木工程行业的典型
6Ũ2胶接技术在汽车行业的典型
6Ũ3胶接技术在航空行业的典型
参考文献707第5篇焊接过程控制及自动化基础
第1章焊接过程自动控制技术710
11焊接过程自动控制系统概述710
12焊接过程控制的微处理器应用710
1Ũ1单片机的应用原理及特点711
1Ũ2DSP数字信号处理器的应用
原理及特点714
1Ũ3ARM嵌入式系统的应用原理及
1Ũ4PLC可编程序逻辑控制器的应用
原理及特点724
1Ũ5PC计算机的应用原理及特点726
1Ũ6其他数字处理器控制技术728
13焊接过程控制系统的可靠性与电磁
兼容技术730
1Ũ1电磁兼容问题730
1Ũ2噪声的来源及其耦合方式730
1Ũ3抗干扰方法及其设计731
14焊接过程自动控制方法733
1Ũ1焊接工艺的程序控制733
1Ũ2焊接质量控制原理733
1Ũ3焊接过程的PID控制原理737
1Ũ4焊接过程的模糊控制原理740
1Ũ5焊接过程的人工神经网络控制746
1Ũ6焊接过程的专家控制原理747
1Ũ7焊接过程的其他控制方法749
参考文献749
第2章焊接过程信号检测与故障
21焊接过程的传感器技术750
2Ũ1焊接传感器的分类750
2Ũ2位置传感器750
2Ũ3霍尔式传感器752
2Ũ4电磁式传感器753
2Ũ5光电式传感器754
2Ũ6光学传感器755
2Ũ7电弧传感器755
2Ũ8红外热像传感器756
2Ũ9超声波传感器756
2Ũ10其他传感器757
22焊接过程的信号检测758
2Ũ1焊接过程的电参数检测758
2Ũ2焊接过程的视觉检测及信号
2Ũ3焊接过程的质量信号检测762
24焊接过程故障诊断技术764
2Ũ1弧焊设备与焊接过程的故障
2Ũ2焊接过程的远程故障诊断766
2Ũ3焊接过程的网络化监测与群控
参考文献767
第3章焊接过程的信息处理及质量
31焊接过程的动态信息及控制768
3Ũ1焊接过程动态信息的特点768
3Ũ2焊接过程动态信息的检测774
3Ũ3焊接过程动态信息的处理776
32焊接过程的信号处理方法780
3Ũ1小波分析理论及其在焊接中的
3Ũ2分形理论及其在焊接中的应用784
3Ũ3数学形态学分析及其在焊接中的
3Ũ4其他信号分析方法及其应用790
33焊接熔透的自动控制792
3Ũ1熔池图像处理792
3Ũ2熔透控制算法796
3Ũ3TIG焊熔透控制797
3Ũ4MAG焊熔透控制800
34焊缝识别及自动跟踪803
3Ũ1焊缝位置检测803
3Ũ2焊缝自动跟踪806
参考文献809
第4章焊接自动化专用设备810
41概述810
4Ũ1焊接自动化专用设备的概念与
4Ũ2焊接自动化专用设备的种类810
4Ũ3焊接自动化专用设备的发展
42焊接自动化专用设备的系统构成812
43焊接自动化专用设备的焊接系统813
4Ũ1对弧焊电源的要求及其外控
4Ũ2对送丝机的要求815
44焊接自动化专用设备的机械系统815
4Ũ1工件定位夹紧装置815
4Ũ2焊接机头及其移动机构817
4Ũ3焊件变位机构及其动力装置818
4Ũ4传动机构820
45焊接自动化专用设备的电气控制
4Ũ1焊接自动化专用设备的组成与
4Ũ2主控计算机的种类821
4Ũ3基于现场总线的控制系统823
4Ũ4焊缝跟踪控制与过程监视系统825
46焊接自动化专用设备的设计825
47典型焊接自动化专用设备828
4Ũ1板材拼接直缝焊接专机829
4Ũ2筒体纵缝焊接专机829
4Ũ3环缝焊接专机831
4Ũ4管板自动焊接专机833
参考文献833
第5章焊接机器人835
51概述835
5Ũ1工业机器人的定义、特点和
5Ũ2工业机器人的发展历史837
5Ũ3工业机器人的现状838
5Ũ4常用机器人术语838
52机器人的工作原理839
5Ũ1机器人工作原理简介839
5Ũ2机器人运动轨迹的实现840
5Ũ3机器人的关节伺服驱动及运动的
5Ũ4机器人的控制系统842
53典型焊接机器人系统843
5Ũ1基本弧焊机器人系统843
5Ũ2基本点焊机器人系统844
5Ũ3焊接机器人系统常用的外围
5Ũ4复杂焊接机器人系统845
54机器人智能化焊接技术847
5Ũ1概述847
5Ũ2焊接机器人离线编程与任务规划
5Ũ3机器人焊接路径实时跟踪与导引
5Ũ4人机器人协作控制技术850
5Ũ5多焊接机器人协调控制技术851
5Ũ6遥控机器人焊接851
参考文献854
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