材料連接設(shè)備及工藝

前言

　　本書是根據(jù)教高[2006]9號(hào)《教育部關(guān)于印發(fā)普通高等教育“十一五”國家級(jí)教材規(guī)劃選題的通知》精神，通過申報(bào)評(píng)審入選“十一五”國家級(jí)教材規(guī)劃的。它是為滿足高等院校材料成形及控制工程專業(yè)（焊接方向），以及其他與焊接有關(guān)專業(yè)的教學(xué)需要而編寫的。　　材料連接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的重要組成部分，一般包括焊接技術(shù)、機(jī)械連接技術(shù)和粘接技術(shù)，其中的焊接技術(shù)應(yīng)用廣泛，居于具有不可替代的地位。材料連接技術(shù)的應(yīng)用遍及機(jī)械制造、石油化工、船舶、橋梁、壓力容器、建筑、動(dòng)力工程、交通車輛、電子、通信、航空航天等各個(gè)工業(yè)部門，已成為現(xiàn)代制造業(yè)中不可缺少的成形加工技術(shù)之一。本書中包含的熔焊設(shè)備及工藝方面的內(nèi)容是原來的焊接專業(yè)和現(xiàn)在的材料成形及控制工程專業(yè)（焊接方向）在教學(xué)中的專業(yè)主干課內(nèi)容，壓焊和釬焊方面的內(nèi)容也是上述專業(yè)教學(xué)的重要內(nèi)容，微電子連接技術(shù)則綜合運(yùn)用了多種焊接和粘接技術(shù)。這些方面的教學(xué)在構(gòu)筑學(xué)生專業(yè)理論基礎(chǔ)和培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力方面起著重要作用?！　‰S著我國科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)高等院校教學(xué)和畢業(yè)生提出了更高的要求，不僅要求學(xué)生基礎(chǔ)理論扎實(shí)，而且要拓寬專業(yè)知識(shí)面。編寫本書的目的就是希望較為系統(tǒng)地介紹以焊接技術(shù)為主的材料連接技術(shù)，使學(xué)生能夠?qū)Σ牧线B接的應(yīng)用技術(shù)有較為全面的了解和學(xué)習(xí)。　　本書系統(tǒng)地講述了有關(guān)焊接的一些基礎(chǔ)理論和焊接方法。其中，有關(guān)熔焊的有電弧基礎(chǔ)理論、電弧焊焊縫成形基礎(chǔ)知識(shí)、焊條電弧焊埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊、CO2氣體保護(hù)電弧焊、等離子弧焊、電渣焊、高能束流焊接的真空電子束焊、激光焊等；有關(guān)壓焊的有電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、變形焊、超聲波焊、爆炸焊等工藝?yán)碚摷皯?yīng)用；有關(guān)釬焊的有釬焊理論基礎(chǔ)、各種釬焊工藝及設(shè)備、不同材料的釬焊等內(nèi)容。此外，本書還簡要介紹了連接技術(shù)在微電子技術(shù)中的應(yīng)用，包括器件內(nèi)連接應(yīng)用的連接技術(shù)和器件之間的連接技術(shù)。對(duì)于主要的焊接方法，本書都講述了其工作原理和特點(diǎn)、焊接設(shè)備、焊接工藝以及所派生出的其他方法。本書在內(nèi)容的編排上注意理論聯(lián)系實(shí)際，突出重點(diǎn)，采用最新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并注意反映國內(nèi)外新的研究成果和發(fā)展趨勢(shì)?！　”緯商旖虼髮W(xué)楊立軍主編，天津大學(xué)胡繩蓀教授和天津理工大學(xué)韋福水教授主審。編寫人員分工為：緒論、第l章部分內(nèi)容（1．1、1．2和1．5節(jié)）、第3章、第5章、第6章由天津大學(xué)楊立軍編寫，并負(fù)責(zé)全書統(tǒng)稿；第1章部分內(nèi)容（1．3和1．4節(jié)）、第2章由天津大學(xué)李桓編寫；第4章、第7章由天津大學(xué)韓國明編寫；第8章由河北工業(yè)大學(xué)陳翠欣編寫；第9章由中北大學(xué)李志勇編寫；第10章由天津科技大學(xué)潘存海編寫；第11章由河北工業(yè)大學(xué)薛海濤編寫；第12章、第13章、第14章由北京航空航天大學(xué)曲文卿編寫。　　本書在編寫的過程中，得到了許多同志的幫助和支持，韋福水教授和胡繩蓀教授在審稿過程中提出了許多改進(jìn)的建議，在此表示衷心的感謝，并向本書中所引用文獻(xiàn)的作者深表謝意?！　∮捎谧髡咚接邢蓿瑫须y免有疏漏和欠妥之處，敬請(qǐng)專家和廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：材料連接設(shè)備及工藝》為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，以在連接技術(shù)居于舉足輕重地位的焊接技術(shù)為重點(diǎn)，較為系統(tǒng)地介紹了焊接工藝?yán)碚摷捌鋺?yīng)用，以及微電子連接應(yīng)用技術(shù)。《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：材料連接設(shè)備及工藝》分為四部分：第一部分是熔焊設(shè)備、工藝?yán)碚摷皯?yīng)用，包括電弧焊理論及焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氬弧焊、CO2氣體保護(hù)電弧焊、等離子弧焊接與噴涂等工藝?yán)碚摷皯?yīng)用，還有電渣焊、高能束流焊接的激光焊、電子束焊的工藝?yán)碚摷皯?yīng)用；第二部分是壓焊設(shè)備、工藝?yán)碚摷皯?yīng)用，包括電阻焊、摩擦焊、擴(kuò)散焊、變形焊、超聲波焊、爆炸焊等工藝?yán)碚摷皯?yīng)用；第三部分是釬焊設(shè)備、工藝?yán)碚摷皯?yīng)用，包括釬焊理論基礎(chǔ)、各種釬焊工藝及設(shè)備、不同材料的釬焊等內(nèi)容；第四部分簡要介紹了微電子連接技術(shù)及其應(yīng)用特點(diǎn)，包括器件內(nèi)連接應(yīng)用的焊接、粘接、組焊等技術(shù)和器件之間連接的波峰焊、再流焊等技術(shù)。　　《普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材：材料連接設(shè)備及工藝》可作為高等院校材料成形及控制工程專業(yè)（焊接方向）主干課程的教材，也可供從事材料連接和焊接技術(shù)的工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言緒論0.1 材料連接技術(shù)概況0.2 焊接方法的發(fā)展0.3 焊接的實(shí)質(zhì)與分類0.4 本課程的性質(zhì)和教學(xué)內(nèi)容第1章　電弧焊基礎(chǔ)1.1 電弧的物理基礎(chǔ)1.1.1 電弧的物理本質(zhì)1.1.2 電弧的引燃1.1.3 焊接電弧的結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電機(jī)構(gòu)1.2 焊接電弧的工藝特性1.2.1 電弧的電特性1.2.2 電弧的熱特性1.2.3 電弧的力學(xué)特性1.2.4 電弧挺度及磁偏吹1.2.5 交流電弧的特點(diǎn)1.3 焊絲的熔化及熔滴過渡1.3.1 焊絲的熔化熱源1.3.2 影響焊絲熔化速度的因素1.3.3 熔滴上的作用力1.3.4 熔滴過渡主要形式1.3.5 熔滴過渡的損失及飛濺1.4 母材熔化和焊縫成形1.4.1 焊縫的形成1.4.2 焊接參數(shù)和工藝因素對(duì)焊縫成形的影響1.4.3 焊縫成形缺陷及產(chǎn)生原因1.5 弧焊電源1.5.1 對(duì)弧焊電源特性的要求1.5.2 弧焊電源的類型1.5.3 弧焊電源的選用第2章　焊條電弧焊2.1 概述2.1.1 焊條電弧焊的基本原理2.1.2 焊條電弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用2.2 焊條電弧焊設(shè)備2.3 焊條2.3.1 焊條的組成及分類2.3.2 焊條的選用2.4 焊條電弧焊工藝2.4.1 焊前準(zhǔn)備2.4.2 焊接參數(shù)的選擇第3章　埋弧焊3.1 埋弧焊的特點(diǎn)和應(yīng)用3.1.1 埋弧焊的焊接過程3.1.2 埋弧焊的特點(diǎn)3.1.3 埋弧焊的分類及應(yīng)用3.2 埋弧焊的冶金特點(diǎn)3.2.1 冶金過程的一般特點(diǎn)3.2.2 埋弧焊焊絲與焊劑的配合3.2.3 低碳鋼埋弧焊的主要冶金反應(yīng)3.3 電弧焊的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)3.3.1 自動(dòng)調(diào)節(jié)的概念3.3.2 電弧自身調(diào)節(jié)系統(tǒng)——等速送絲埋弧焊調(diào)節(jié)系統(tǒng)3.3.3 變速送絲埋弧焊調(diào)節(jié)系統(tǒng)——電弧電壓反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)3.4 埋弧焊設(shè)備3.4.1 埋弧焊機(jī)的類型3.4.2 埋弧焊機(jī)的組成3.4.3 埋弧焊機(jī)的工作原理3.5 埋弧焊工藝3.5.1 焊前準(zhǔn)備3.5.2 埋弧焊對(duì)接工藝3.5.3 T形接頭和搭接接頭埋弧焊工藝3.6 高生產(chǎn)率的埋弧焊工藝第4章　鎢極氬弧焊4.1 概述4.1.1 鎢極氬弧焊的特點(diǎn)4.1.2 鎢極氬弧焊的應(yīng)用4.2 鎢極氬弧焊焊機(jī)4.2.1 焊機(jī)的組成及引弧裝置4.2.2 焊槍4.2.3 供氣系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)4.2.4.焊接程序控制裝置4.2.5 WS系列交、直流鎢極氬弧焊機(jī)4.3 鎢極氬弧焊的焊接材料4.3.1 氬氣4.3.2 電極材料及形狀尺寸4.3.3 焊絲4.4 鎢極氬弧焊的種類4.4.1 直流鎢極氬弧焊4.4.2 交流鎢極氬弧焊4.4.3 脈沖鎢極氬弧焊4.5 鎢極氬弧焊工藝4.5.1 接頭形式及坡口4.5.2 焊件和填充焊絲的焊前清理4.5.3 焊接參數(shù)4.6 鎢極氬弧焊其他方法4.6.1 高頻脈沖鎢極氬弧焊4.6.2 多電極鎢極氬弧焊4.6.3 A-TIG焊4.6.4 熱絲鎢極氬弧焊第5章　熔化極氬弧焊5.1 熔化極氬弧焊的特點(diǎn)和應(yīng)用5.1.1 熔化極氬弧焊的基本原理5.1.2 熔化極氬弧焊的特點(diǎn)5.1.3 熔化極氬弧焊的應(yīng)用5.2 熔化極氬弧焊的熔滴過渡5.2.1 焊接時(shí)的極性選擇5.2.2 熔化極氬弧焊的主要熔滴過渡形式5.2.3 熔化極氬弧焊的熔滴過渡控制5.3 熔化極氬弧焊設(shè)備5.3.1 送絲系統(tǒng)5.3.2 焊槍5.3.3 供氣系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)5.3.4 焊接電源5.3.5 控制系統(tǒng)5.4 熔化極氬弧焊的焊接材料5.4.1 保護(hù)氣體5.4.2 焊絲5.5 熔化極氬弧焊工藝5.5.1 焊前準(zhǔn)備5.5.2 焊接參數(shù)的選擇5.6 特種熔化極氬弧焊工藝5.6.1 熔化極脈沖氬弧焊（脈沖MIG／MAG焊）5.6.2 雙絲熔化極氬弧焊5.6.3 窄間隙熔化極氬弧焊5.6.4 氣電立焊5.6.5 T.I.M.E焊5.6.6 CMT工藝第6章　CO2氣體保護(hù)電弧焊6.1 CO2氣體保護(hù)電弧焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用6.1.1 CO2氣體保護(hù)電弧焊的原理6.1.2 CO2氣體保護(hù)電弧焊的特點(diǎn)6.1.3 CO2氣體保護(hù)電弧焊的應(yīng)用6.2 CO2氣體保護(hù)電弧焊熔滴過渡的特點(diǎn)6.3 CO2氣體保護(hù)電弧焊的冶金特點(diǎn)6.3.1 合金元素氧化問題6.3.2 脫氧和合金化問題6.3.3 氣孔問題6.4 CO2氣體保護(hù)電弧焊設(shè)備6.4.1 CO2氣體保護(hù)電弧焊設(shè)備的組成6.4.2 焊接電源6.4.3 控制系統(tǒng)6.4.4 送絲系統(tǒng)6.4.5 焊槍與軟管6.4.6 供氣系統(tǒng)6.4.7 NBC7——250（IGBT）型逆變式CO2焊機(jī)6.5 CO2氣體保護(hù)電弧焊的焊接材料6.5.1 保護(hù)氣體6.5.2 焊絲6.6 飛濺問題與控制6.7 CO2氣體保護(hù)電弧焊工藝6.7.1 焊前準(zhǔn)備6.7.2 焊接參數(shù)的選擇6.8 CO2氣體保護(hù)電弧焊其他方法6.8.1 藥芯焊絲CO2氣體保護(hù)電弧焊6.8.2 波形控制C02氣體保護(hù)電弧焊和STT控制法第7章　等離子弧焊接與噴涂7.1 等離子弧的特性7.1.1 等離子弧的形成7.1.2 等離子弧的能量特性7.1.3 等離子弧的類型及應(yīng)用7.1.4 等離子弧的靜特性及對(duì)電源外特性的要求7.1.5 雙弧現(xiàn)象及防止措施7.2 等離子弧焊接7.2.1 工藝特點(diǎn)及應(yīng)用7.2.2 焊槍7.2.3 焊接方法及焊接參數(shù)的選擇7.3 等離子弧焊接其他方法7.3.1 粉末等離子弧堆焊7.3.2 等離子弧——MIG焊7.3.3 磁控等離子弧堆焊7.4 粉末等離子弧噴涂第8章　電渣焊8.1 電渣焊概述8.1.1 電渣焊的基本原理8.1.2 電渣焊的特點(diǎn)8.1.3 電渣焊的分類及應(yīng)用8.2 電渣焊的熱源及冶金特點(diǎn)8.2.1 電渣焊的熱源及結(jié)晶特點(diǎn)8.2.2 電渣焊的冶金特點(diǎn)8.3 電渣焊的焊接材料8.3.1 焊劑8.3.2 電渣焊用電極材料8.4 絲極電渣焊設(shè)備與工藝8.4.1 絲極電渣焊設(shè)備8.4.2 絲極電渣焊焊接參數(shù)8.5 絲極電渣焊操作工藝過程8.5.1 焊前準(zhǔn)備8.5.2 焊接過程8.6 電渣焊其他方法8.6.1 板極電渣焊8.6.2 熔嘴電渣焊8.6.3 管極電渣焊第9章　高能束焊接9.1 高能束焊接的特點(diǎn)9.1.1 熱源9.1.2 高能束焊接的焊縫成形特點(diǎn)9.2 電子束焊9.2.1 電子束焊原理及分類9.2.2 真空電子束焊設(shè)備9.2.3 電子束焊的特點(diǎn)及應(yīng)用9.2.4 電子束焊的焊接參數(shù)9.2.5 電子束在其他加工中的應(yīng)用9.3 激光焊9.3.1 激光的產(chǎn)生及特性9.3.2 激光焊的分類9.3.3 激光焊的特點(diǎn)及應(yīng)用9.3.4 激光焊工藝9.3.5 激光焊設(shè)備的選擇與應(yīng)用9.3.6 激光焊的新技術(shù)9.3.7 其他激光加工工藝第10章　電阻焊10.1 概述10.2 點(diǎn)焊連接10.2.1 點(diǎn)焊連接原理10.2.2 點(diǎn)焊連接工藝10.2.3 常用金屬材料的點(diǎn)焊連接10.2.4 點(diǎn)焊連接技術(shù)新進(jìn)展10.3 焊連接10.3.1 焊連接原理及工藝10.3.2 常用金屬材料的凸焊連接10.4 縫焊連接10.4.1 縫焊連接原理及工藝10.4.2 常用金屬材料縫焊連接10.5 對(duì)焊連接10.5.1 電阻對(duì)焊連接原理及工藝10.5.2 閃光對(duì)焊連接原理及工藝10.5.3 材料對(duì)焊10.6 高頻焊連接10.6.1 高頻焊原理10.6.2 高頻焊典型應(yīng)用10.7 電阻焊連接設(shè)備10.7.1 電阻焊設(shè)備組成10.7.2 電阻焊設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)10.7.3 電極材料與結(jié)構(gòu)10.8 電阻焊連接質(zhì)量檢驗(yàn)與監(jiān)控10.8.1 電阻焊連接質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)方法10.8.2 電阻焊連接過程質(zhì)量監(jiān)測與控制第11章　固相焊連接11.1 摩擦焊11.1.1 概述11.1.2 連續(xù)驅(qū)動(dòng)摩擦焊11.1.3 攪拌摩擦焊11.1.4 其他摩擦焊方法11.2 擴(kuò)散焊11.2.1 概述11.2.2 擴(kuò)散焊工藝11.2.3 特殊的擴(kuò)散焊工藝11.2.4 典型材料擴(kuò)散焊技術(shù)11.2.5 擴(kuò)散焊設(shè)備11.3 固相焊連接其他工藝方法11.3.1 變形焊連接11.3.2 超聲波焊連接第12章　釬焊工藝基礎(chǔ)12.1 釬焊的潤濕、填縫過程12.1.1 釬料的潤濕12.1.2 釬料的填縫過程12.2 釬焊的去膜過程12.2.1 釬劑去膜12.2.2 氣體介質(zhì)去膜12.2.3 機(jī)械及物理去膜12.3 釬料與母材的相互作用12.3.1 母材向釬料的溶解12.3.2 釬料組分向母材的擴(kuò)散12.4 釬焊材料12.4.1 釬焊材料概況12.4.2 軟釬料與釬劑12.4.3 硬釬料與釬劑12.4.4 貴金屬釬料第13章　釬焊工藝方法與應(yīng)用13.1 釬焊方法與設(shè)備13.1.1 釬焊方法的分類13.1.2 常用釬焊方法與設(shè)備13.1.3 特種釬焊方法與設(shè)備13.2 釬焊生產(chǎn)過程13.2.1 釬焊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)13.2.2 釬焊前的表面制備13.2.3 釬焊焊件的裝配和固定13.2.4 釬焊工藝過程13.2.5 釬焊后處理工序13.3 常用材料的釬焊13.3.1 鋼及不銹鋼的釬焊13.3.2 鋁及其合金的釬焊13.3.3 銅及其合金的釬焊13.3.4 鋁和銅的釬焊第14章　微電子連接技術(shù)概述14.1 集成電路的封裝14.2 微電子器件的連接技術(shù)應(yīng)用14.2.1 傳統(tǒng)連接工藝應(yīng)用14.2.2 梁式引線和面鍵合技術(shù)14.2.3 自動(dòng)載帶組焊技術(shù)14.3 邑路板組裝微連接技術(shù)14.3.1 波峰焊14.3.2 再流焊14.4 微電子連接無鉛釬焊技術(shù)14.4.1 傳統(tǒng)錫鉛釬料的問題14.4.2 無鉛釬料研究存在的問題14.4.3 常用的無鉛釬料合金系參考文獻(xiàn)

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