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第一章 引论1

1.1 现代制造工业和工程建设中的焊接与连接1

1.1.1 钢管和型材1

1.1.2 汽车和铁路车辆6

1.1.3 舰船和海洋工程结构6

1.1.4 航空和航天飞行器6

1.1.5 压力容器和石油化工设备11

1.1.6 电站设备16

1.1.7 重型机械制造20

1.1.8 桥梁和高层建筑钢结构21

1.1.9 电子器件和系统制造21

1.1.10 家用电器23

1.2 焊接与连接工程学的学科内涵及其基础和相关学科23

1.2.1 焊接与连接方法24

1.2.2 焊接冶金学24

1.2.3 焊接力学24

1.3 焊接与连接方法的基本原理、分类及发展简史25

1.3.1 原理及分类25

1.3.2 发展简史27

1.3.3 问题和前景30

参考资料31

习题31

第二章 焊接电弧和手工电弧焊接33

2.1 焊接电弧的物理基础33

2.1.1 气体导电机理33

2.1.2 电弧的构造及电特性35

2.1.3 电弧的热源特征36

2.2 手工电弧焊的基本特征38

2.2.1 手工电弧焊的过程和应用特征38

2.2.2 手工电弧焊的操作要领和参数38

2.2.3 手工电弧焊机-弧焊电源39

2.2.4 电焊条44

2.3 手工电弧焊的接头设计及质量控制46

2.3.1 手工电弧焊的接头设计46

2.3.2 焊接变形与应力及其防止方法48

2.3.3 焊接缺陷及预防措施51

参考资料53

习题53

第三章 埋弧自动焊55

3.1 埋弧自动焊的基本特征55

3.1.1 埋弧自动焊的过程特征55

3.1.2 焊剂、焊丝及其选配56

3.1.3 埋弧自动焊的冶金特点57

3.2 埋弧焊的焊丝熔化和弧长控制61

3.2.1 焊丝的加热和熔化速度61

3.2.2 弧长自动调节62

3.2.3 等速送丝埋弧焊自身调节系统64

3.2.4 电弧电压反馈变速送丝调节系统68

3.2.5 焊接电流反馈变速送丝调节系统72

3.2.6 埋弧自动焊机的结构组成72

3.3 埋弧自动焊的接头设计和焊缝质量控制75

3.3.1 焊缝成形特征及其控制因子75

3.3.2 埋弧焊的接头设计及质量控制77

参考资料81

习题81

第四章 熔化极气体保护焊85

4.1 熔化极气体保护电弧焊的基本特征85

4.1.1 过程特征及分类85

4.1.2 保护气体85

4.1.3 电弧的热源及电特征90

4.1.4 熔滴的脱落和过渡91

4.1.5 熔滴过渡形态对焊缝成形的影响95

4.2 脉冲可控过渡熔化极气保护焊95

4.2.1 脉冲可控过渡的特点95

4.2.2 自由过渡脉冲控制96

4.2.3 短路过渡脉冲控制99

4.3 送丝系统和电源特性101

4.3.1 送丝机构101

4.3.2 送丝速度的稳定性及其影响因素103

4.3.3 调速控制电路104

4.3.4 熔化极气体保护弧焊电源的特性104

4.4 MIG/MAG焊的接头设计及特殊形式105

4.4.1 常规MIG/MAG焊接接头设计105

4.4.2 窄间隙熔化极气体保护焊105

4.4.3 管状焊丝CO2气体保护焊106

4.4.4 垂直气电焊107

4.4.5 高速旋转电弧熔化极气体保护焊107

参考资料108

习题109

第五章 非熔化极气体保护焊110

5.1 非熔化极气体保护焊的过程特征110

5.1.1 基本过程特征110

5.1.2 GTAW的主要特点110

5.1.3 钨棒的材质和形状111

5.1.4 GTAW的保护气体112

5.2 GTAW过程控制参数和焊机组成特征112

5.2.1 直流GTAW112

5.2.2 交流GTAW113

5.2.3 脉冲GTAW115

5.2.4 GTAW电源特性及结构类型118

5.2.5 GTAW的引弧方式119

5.3 接头设计、提高生产率和自动化途径121

5.3.1 GTAW的接头形式121

5.3.2 提高钨极氩弧焊焊接生产率的几种途径121

5.3.3 GTAW的自适应控制122

参考资料123

习题123

第六章 等离子弧焊接125

6.1 等离子弧的基本特征及等离子弧焊炬125

6.1.1 等离子弧的形成及应用特征125

6.1.2 等离子弧焊炬和割炬127

6.1.3 双弧现象及其防止130

6.2 等离子弧焊接控制参数及接头设计131

6.2.1 穿孔型等离子弧焊接131

6.2.2 熔入型等离子弧焊接134

6.2.3 微束等离子弧焊接134

6.2.4 脉冲等离子弧焊接134

6.2.5 熔化极等离子弧焊接134

6.2.6 交流（变极性）等离子弧焊接134

6.2.7 等离子弧焊接设备135

6.3 空气等离子弧切割136

6.3.1 等离子弧切割特征及可控参数136

6.3.2 切割质量137

参考资料137

习题137

第七章 电渣焊138

7.1 电渣焊的基本特征138

7.1.1 电渣焊接过程和应用特征138

7.1.2 热源及冶金特征139

7.1.3 可焊材料及焊接材料140

7.2 电渣焊过程控制参数及设备组成140

7.2.1 控制参数140

7.2.2 电渣焊设备组成141

7.2.3 电渣焊接头及施工设计142

参考资料145

习题145

第八章 电子束焊接146

8.1 电子束焊接的基本特征146

8.1.1 电子束焊接的过程146

8.1.2 电子束焊接的应用特点147

8.2 电子束焊机结构原理及电子束焊接过程控制148

8.2.1 电子束焊机结构原理148

8.2.2 电子束焊接的过程控制参数150

8.3 电子束焊接的接头设计、质量控制及应用实例152

8.3.1 电子束焊接的接头设计152

8.3.2 电子束焊可焊接材料152

8.3.3 应用153

参考资料154

习题154

第九章 激光焊接及切割155

9.1 激光及其焊接应用的基本特征155

9.1.1 激光及工业激光发生器155

9.1.2 激光的焊接应用特征159

9.2 激光工业加工设备及过程控制参数160

9.2.1 激光工业加工设备160

9.2.2 激光加工过程控制参数161

9.2.3 激光焊接接头设计、质量控制及应用实例162

参考资料164

习题164

第十章 气焊和气割165

10.1 燃气火焰的基本特征165

10.1.1 燃气种类及其特征165

10.1.2 热源特征和应用特点165

10.1.3 回火及其防止166

10.2 气焊167

10.2.1 焊炬167

10.2.2 焊接火焰168

10.2.3 气焊的应用168

10.3 气割169

10.3.1 割炬169

10.3.2 气割质量和速度提高途径170

10.3.3 气割自动化170

参考资料171

习题171

第十一章 电阻焊172

11.1 电阻焊的基本过程特征172

11.1.1 电阻焊的基本过程172

11.1.2 电阻焊的加热及其特点173

11.1.3 接头形成过程特征182

11.2 电阻焊的过程参数184

11.2.1 点焊184

11.2.2 凸焊188

11.2.3 缝焊191

11.2.4 电阻对焊193

11.2.5 闪光对焊194

11.3 电阻焊机及控制设备的选型196

11.3.1 电阻焊机的分类和组成196

11.3.2 电阻焊机的选型202

11.3.3 电阻焊的接头设计及应用203

参考资料203

习题204

第十二章 高频电阻焊205

12.1 高频电阻焊接过程及应用特征205

12.1.1 高频电阻焊和高频电流的集肤和邻近效应205

12.1.2 高频电阻焊的类型及应用特征206

12.2 高频电阻焊设备及过程控制参数207

12.2.1 高频电阻焊设备组成特征207

12.2.2 高频电阻焊的过程控制参数209

12.3 高频电阻焊的应用210

12.3.1 高频电阻焊管210

12.3.2 高频电阻焊的其他应用211

12.3.3 高频电阻焊接过程的自动控制211

参考资料211

习题211

第十三章 摩擦焊212

13.1 摩擦焊接过程特征212

13.1.1 摩擦焊接过程及基本分类212

13.1.2 摩擦焊的应用特征213

13.2 摩擦焊机及过程控制参数213

13.2.1 摩擦焊机的组成213

13.2.2 摩擦焊接的过程控制参数214

13.2.3 摩擦焊接过程的质量控制216

13.3 摩擦焊接头设计及应用217

13.3.1 摩擦焊接头设计217

13.3.2 应用实例219

参考资料219

习题219

第十四章 超声波焊接220

14.1 超声波焊接过程特征220

14.1.1 超声波焊接过程及分类220

14.1.2 超声波焊接的应用特征222

14.2 超声波焊接设备及过程控制参数222

14.2.1 超声波焊接设备组成概要222

14.2.2 超声波焊接过程控制参数223

14.2.3 超声波焊接应用实例224

参考资料224

习题225

第十五章 爆炸焊接226

15.1 爆炸焊接过程的基本特征226

15.1.1 爆炸焊接机理227

15.1.2 爆炸焊接的过程控制参数227

15.1.3 爆炸焊接可焊接性窗口229

15.2 爆炸焊接的接头设计和应用特色230

参考资料232

习题232

第十六章 钎焊234

16.1 钎焊过程特征234

16.1.1 钎焊特点234

16.1.2 钎焊接头形成过程234

16.2 钎焊接头设计238

16.2.1 接头形式及钎接长度238

16.2.2 钎焊接头应力控制239

16.2.3 接头间隙239

16.2.4 钎焊接头设计的其他注意事项240

16.3 钎焊材料241

16.3.1 钎料241

16.3.2 钎剂242

16.3.3 钎焊保护气氛及作用机理246

16.4 钎焊方法248

16.4.1 火焰钎焊248

16.4.2 炉中钎焊249

16.4.3 电阻钎焊251

16.4.4 感应钎焊252

16.4.5 盐浴钎焊253

16.4.6 微电子工业中的钎焊方法254

参考资料259

习题259

第十七章 扩散焊接260

17.1 扩散焊接的过程特征260

17.1.1 扩散焊接过程及其分类260

17.1.2 扩散焊的应用特征261

17.2 扩散焊接设备及过程控制参数262

17.2.1 扩散焊接设备组成262

17.2.2 扩散焊过程控制参数262

17.2.3 扩散钎焊的过程控制参数263

17.2.4 扩散钎焊应用实例263

参考资料264

习题264

第十八章 胶接265

18.1 胶接的基本过程特征265

18.1.1 胶接和胶粘剂265

18.1.2 胶粘过程特征266

18.2 胶接过程的质量控制及应用268

18.2.1 胶接接头设计268

18.2.2 胶接过程的质量控制及参数269

18.2.3 胶接的应用269

参考资料271

习题272