吳圣川、朱宗濤、李向偉編著的這本《鋁合金的激光焊接及性能評價》利用光學(xué)顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡、電子背散射衍射技術(shù)以及第三代高能同步輻射光源等對鋁合金激光復(fù)合焊接頭不等強(qiáng)性和斷裂機(jī)理進(jìn)行了深入研究，獲得了不同焊接參數(shù)下鋁合金的疲勞性能和裂紋擴(kuò)展特性，揭示了激光-電弧復(fù)合焊鋁合金接頭斷裂的微觀機(jī)制，給出了熔焊氣孔與疲勞裂紋交互作用的三維形貌，并采用實驗和理論方法對氣孔與裂紋的交互行為進(jìn)行了探索性研究。此外，還介紹了自主開發(fā)的三維工程結(jié)構(gòu)疲勞裂紋擴(kuò)展分析與仿真軟件及其在高速列車焊接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，同時基于有限元軟件對電弧焊接鋁合金的熱力耦合過程進(jìn)行了模擬，最后介紹了車體的抗疲勞設(shè)計原理及其應(yīng)用情況，其中包括焊縫疲勞壽命預(yù)測的網(wǎng)格不敏感等效結(jié)構(gòu)應(yīng)力的主S-N曲線法。
《鋁合金的激光焊接及性能評價》可供從事冶金、材料研發(fā)、材料加工、結(jié)構(gòu)設(shè)計、產(chǎn)品可靠性評價等專業(yè)的研究人員和工程技術(shù)人員參考；還可作為高等院校相關(guān)專業(yè)教師、高年級本科生或者研究生的教學(xué)參考書。
吳圣川、朱宗濤、李向偉編著的這本《鋁合金的激光焊接及性能評價》綜合物理實驗、理論模型和計算機(jī)仿真，首先簡要介紹了可用于鋁合金焊接的幾種常規(guī)的和最新的焊接方法，探討了典型鋁合金材料的激光-電弧復(fù)合焊接性，然后以高強(qiáng)度鋁合金7075為對象，對其電弧焊熱力耦合過程進(jìn)行了有限元模擬，重點闡述了該型鋁合金光纖激光-熔化極電弧復(fù)合焊接（光纖激光和熔化極氬弧的組合）的微觀組織特性及其強(qiáng)度特性，包括靜載拉伸強(qiáng)度和強(qiáng)度的不均勻性（即接頭的“軟化行為”）、疲勞斷裂機(jī)理及常規(guī)疲勞性能等，還對焊接結(jié)構(gòu)的疲勞斷裂行為進(jìn)行了實驗和數(shù)值仿真方面的綜合研究，最后探討了焊接結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計與評定的若干技術(shù)要點。
第1章 緒論
第2章 鋁合金的激光焊接方法
2.1 鋁合金材料
2.2 鋁合金的焊接特點
2.3 鋁合金常規(guī)焊接方法
2.3.1 GTAW方法（TIG）
2.3.2 GMAW方法（MIG）
2.3.3 PAW方法
2.3.4 EBW方法
2.3.5 FSW方法
2.4 鋁合金激光焊簡介
2.4.1 鋁合金激光焊的難點
2.4.2 激光焊接設(shè)備
2.5 激光自熔焊
2.6 激光填絲焊 第1章 緒論
第2章 鋁合金的激光焊接方法
2.1 鋁合金材料
2.2 鋁合金的焊接特點
2.3 鋁合金常規(guī)焊接方法
2.3.1 GTAW方法（TIG）
2.3.2 GMAW方法（MIG）
2.3.3 PAW方法
2.3.4 EBW方法
2.3.5 FSW方法
2.4 鋁合金激光焊簡介
2.4.1 鋁合金激光焊的難點
2.4.2 激光焊接設(shè)備
2.5 激光自熔焊
2.6 激光填絲焊
2.6.1 激光填絲焊的原理
2.6.2 填絲焊工藝及組織性能
2.7 激光-電弧復(fù)合焊接
2.7.1 激光-電弧復(fù)合焊接原理
2.7.2 激光-電弧復(fù)合焊的發(fā)展及應(yīng)用
2.7.3 激光-電弧復(fù)合形式
2.8 鋁合金激光焊接特性
2.9 鋁合金激光焊常見缺陷
2.9.1 氣孔
2.9.2 熱裂紋
2.9.3 咬邊與焊穿
2.9.4 夾渣
2.10 鋁合金激光焊接發(fā)展趨勢
第3章 典型鋁合金材料的激光焊接
3.1 焊前清理
3.2 鑄造鋁合金的激光-電弧復(fù)合焊
3.2.1 鑄造鋁合金
3.2.2 試件規(guī)格
3.2.3 實驗設(shè)備及方法
3.2.4 焊縫形貌及組織分析
3.2.5 接頭力學(xué)性能
3.3 鋁合金5×××的激光-電弧復(fù)合焊接
3.3.1 5×××系鋁合金
3.3.2 焊接試樣準(zhǔn)備
3.3.3 焊接參數(shù)及成型性
3.3.4 熱裂傾向
3.3.5 接頭微觀組織
3.3.6 接頭力學(xué)性能
3.4 鋁合金6×××的激光-電弧復(fù)合焊接
3.4.1 6×××系鋁合金
3.4.2 試樣準(zhǔn)備及焊接參數(shù)
3.4.3 焊縫成型
3.4.4 接頭微觀組織
3.4.5 接頭力學(xué)性能
3.5 鋁合金7×××的激光-電弧復(fù)合焊接
3.5.1 7×××系鋁合金
3.5.2 焊接試樣準(zhǔn)備及工藝參數(shù)
3.5.3 焊縫成型
3.5.4 熱裂傾向
3.5.5 顯微組織觀察
3.5.6 接頭力學(xué)性能
3.6 鋁合金接頭強(qiáng)化技術(shù)
3.6.1 焊后接頭強(qiáng)化方法概述
3.6.2 激光沖擊強(qiáng)化技術(shù)
3.6.3 超聲沖擊強(qiáng)化技術(shù)
3.6.4 焊趾修形強(qiáng)化技術(shù)
3.6.5 焊后熱處理技術(shù)
第4章 焊接熱力過程的有限元模擬
4.1 焊接過程有限元仿真進(jìn)展
4.1.1 焊接模擬理論基礎(chǔ)
4.1.2 焊接熱力場模擬進(jìn)展
4.1.3 焊接過程模擬的關(guān)鍵技術(shù)
4.2 鋁合金7075-T6焊接過程模擬
4.2.1 材料及焊件尺寸
4.2.2 單元、網(wǎng)格與邊界條件
4.2.3 熱源模型
4.3 鋁合金焊接模擬流程
4.3.1 焊接變形的模擬
4.4 結(jié)果與討論
4.4.1 溫度場結(jié)果
4.4.2 應(yīng)力分析
4.4.3 變形分析
4.5 結(jié)論與建議
4.5.1 鋁合金焊接過程模擬結(jié)論
4.5.2 鋁合金焊接過程模擬建議
第5章 鋁合金激光復(fù)合焊接頭的軟化
5.1 接頭軟化的研究進(jìn)展
5.2 復(fù)合焊接頭的力學(xué)性能
5.2.1 材料與方法
5.2.2 靜載拉伸性能
5.2.3 微區(qū)硬度
5.3 軟化行為研究
5.3.1 微觀組織
5.3.2 強(qiáng)化相變異
5.3.3 強(qiáng)化元素分布
5.4 氣孔影響
5.4.1 種類及來源
5.4.2 氣孔率表征
5.4.3 接頭的彈性模量
5.4.4 接頭強(qiáng)度模型
5.4.5 驗證與討論
5.5 軟化機(jī)理
第6章 焊接接頭的EBSD分析
6.1 多晶體織構(gòu)及其表征
6.1.1 多晶體的織構(gòu)
6.1.2 織構(gòu)的表達(dá)
6.2 EBSD技術(shù)的應(yīng)用
6.2.1 EBSD系統(tǒng)的組成
6.2.2 EBSD技術(shù)的一般應(yīng)用
6.2.3 鋁合金織構(gòu)特征
6.3 鋁焊接頭的織構(gòu)
6.3.1 樣品制備
6.3.2 焊縫能譜分析
6.3.3 接頭的EBSD分析
第7章 鋁合金接頭的疲勞性能及斷裂機(jī)理
7.1 接頭疲勞性能
7.1.1 S-N疲勞壽命曲線
7.1.2 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
7.2 疲勞斷裂機(jī)理
7.2.1 裂紋萌生及擴(kuò)展機(jī)理
7.2.2 基于原位SEM的疲勞裂紋擴(kuò)大
7.2.3 基于同步輻射成像的疲勞裂紋萌生機(jī)理
7.2.4 基于EBSD的疲勞裂紋萌生機(jī)理
7.2.5 斷口形貌特征及分析
7.3 氣孔疲勞損傷
7.3.1 氣孔與裂紋交互作用研究進(jìn)展
7.3.2 雜交有限元的氣孔行為研究
7.3.3 熔焊氣孔與裂紋耦合作用
第8章 焊接結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度分析方法
8.1 焊接結(jié)構(gòu)疲勞特點及研究進(jìn)展
8.1.1 焊接結(jié)構(gòu)的工藝特點
8.1.2 焊接結(jié)構(gòu)的疲勞特點
8.1.3 焊接接頭典型的疲勞破壞形式
8.1.4 焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析現(xiàn)狀與進(jìn)展
8.2 焊接結(jié)構(gòu)疲勞分析方法
8.2.1 名義應(yīng)力法及接頭強(qiáng)度等級
8.2.2 熱點應(yīng)力法定義及其S-N曲線
8.2.3 等效缺口應(yīng)力法
8.3 網(wǎng)格不敏感主S-N曲線法
8.3.1 方法概述
8.3.2 網(wǎng)格不敏感應(yīng)力計算原理
8.3.3 等效應(yīng)力計算
8.3.4 主S-N評定流程
8.3.5 主S-N曲線法實例及驗證
第9章 焊接結(jié)構(gòu)疲勞斷裂仿真分析
9.1 斷裂力學(xué)概述
9.1.1 斷裂力學(xué)的形成與發(fā)展
9.1.2 斷裂力學(xué)的分類
9.1.3 裂紋擴(kuò)展模式
9.2 裂紋擴(kuò)展仿真研究進(jìn)展
9.2.1 斷裂分析研究進(jìn)展
9.2.2 裂紋擴(kuò)展仿真軟件
9.3 焊接部件裂紋擴(kuò)展分析
9.3.1 裂紋擴(kuò)展分析技術(shù)與方法
9.3.2 典型結(jié)構(gòu)的裂紋擴(kuò)展分析
第10章 車體結(jié)構(gòu)的抗疲勞設(shè)計
10.1 常用抗疲勞設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
10.1.1 AAR標(biāo)準(zhǔn)評定理論
10.1.2 BS標(biāo)準(zhǔn)評定理論
10.1.3 IIW標(biāo)準(zhǔn)評定理論
10.1.4 ASME標(biāo)準(zhǔn)評定理論
10.1.5 4種標(biāo)準(zhǔn)比較
10.2 車體疲勞分析方法
10.2.1 車體有限元分析概論
10.2.2 載荷工況及載荷譜的確定
10.2.3 S-N曲線的選擇
10.2.4 抗疲勞設(shè)計的主要流程
10.3 車體結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計實例
10.3.1 貨車體有限元強(qiáng)度校核
10.3.2 載荷譜的確定
10.3.3 重點評估部位
10.3.4 各工況結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析結(jié)果
10.3.5 結(jié)果分析
10.4 技術(shù)展望
參考文獻(xiàn)
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