《材料成形原理》分三篇,共十四章。第一篇是焊接成形原理,主要內(nèi)容包括熔化焊熱源特點(diǎn)及焊接熱循環(huán)、熔化焊接頭成形過程及原理、熔化焊接頭組織性能特點(diǎn)及常見缺陷、壓力焊接頭成形過程及工藝、釬焊接頭成形過程及原理、釬焊接頭缺陷成因及質(zhì)量控制、焊接技術(shù)的一些新進(jìn)展。第二篇是液態(tài)成形原理,主要內(nèi)容包括液態(tài)成形的基本理論、液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、液態(tài)成形過程的傳熱、液態(tài)金屬的結(jié)晶、鑄件凝固組織的形成及控制、鑄件中的缺陷及其控制。第三篇是塑性成形原理,主要內(nèi)容包括金屬塑性成形物理基礎(chǔ)、應(yīng)力與應(yīng)變、變形力學(xué)方程、塑性成形問題解法。
《材料成形原理》可作為普通高等院!安牧铣尚渭翱刂乒こ獭睂I(yè)的理論基礎(chǔ)教材,也可供金屬材料工程、熱、加工以及機(jī)械、船舶等工程專業(yè)的師生和工程技術(shù)人員參考。
第一篇 焊接成形原理
第1章 熔化焊
1.1 熔化焊熱源及溫度場
1.1.1 焊接熱源
1.1.2 焊接溫度場
1.2 焊接熱循環(huán)
1.2.1 焊接熱循環(huán)的意義
1.2.2 焊接熱循環(huán)的基本參數(shù)和主要特征
1.2.3 焊接熱循環(huán)參數(shù)的計(jì)算
1.2.4 多層焊接熱循環(huán)
1.2.5 焊接熱循環(huán)的影響因素
1.3 熔化焊接頭的形成
1.3.1 焊接材料熔化與熔池形成
1.3.2 焊接接頭的形成
1.3.3 熔化焊接冶金與焊接性問題
1.4 焊接氣氛及其與金屬的相互作用
1.4.1 焊接區(qū)的氣體
1.4.2 氫與金屬的作用
1.4.3 氮與金屬的作用
1.4.4 氧與金屬的作用
1.5 焊接材料與焊接熔渣
1.5.1 焊接材料
1.5.2 焊接熔渣
1.6 焊接化學(xué)冶金反應(yīng)
1.6.1 焊接化學(xué)冶金反應(yīng)區(qū)的特點(diǎn)
1.6.2 焊接冶金反應(yīng)過程
1.6.3 焊縫金屬化學(xué)成分的控制
1.7 熔化焊接頭的組織與性能
1.7.1 焊縫金屬的組織與性能
1.7.2 焊接熱影響區(qū)的組織與性能
1.8 焊接冶金缺陷
1.8.1 氣孔
1.8.2 焊接熱裂紋
1.8.3 冷裂紋
1.8.4 其它焊接裂紋簡介
第2章 壓力焊
2.1 電阻焊
2.1.1 點(diǎn)焊
2.1.2 凸焊
2.1.3 縫焊
2.1.4 對焊
2.2 摩擦焊
2.2.1 摩擦焊接過程分析
2.2.2 摩擦焊規(guī)范參數(shù)
2.2.3 摩擦焊接頭中的缺陷
2.3 擴(kuò)散焊
2.3.1 概述
2.3.2 固相擴(kuò)散連接
2.3.3 超塑性成形擴(kuò)散連接
2.3.4 瞬間液相擴(kuò)散連接
第3章 釬焊
3.1 釬焊連接的基本特征
3.2 液態(tài)釬料與固態(tài)母材的潤濕、鋪展及填縫
3.2.1 液體釬料與固體母材的潤濕、鋪展及填縫
3.2.2 影響釬料潤濕性和填縫性的因素
3.2.3 釬料潤濕性、填縫性的評定
3.3 金屬表面氧化膜的去除機(jī)制及釬劑的作用
3.3.1 金屬母材表面的氧化膜及其去除機(jī)制
3.3.2 釬劑的作用
3.4 液態(tài)釬料與固態(tài)母材的相互作用
3.4.1 固態(tài)母材向液態(tài)釬料的溶解
3.4.2 釬料組分向母材的擴(kuò)散
3.5 釬焊接頭缺陷成因及質(zhì)量控制
3.5.1 接頭不致密性缺陷
3.5.2 熔析和溶蝕
3.5.3 母材的自裂
第4章 焊接技術(shù)的一些新進(jìn)展
4.1 電子束焊接
4.1.1 電子束焊接的基本原理
4.1.2 電子束焊接的焊接參數(shù)及其對焊縫成形的影響
4.2 激光焊接
4.2.1 激光及激光發(fā)生器
4.2.2 激光焊接機(jī)理
4.2.3 激光焊接工藝及參數(shù)
4.3 等離子弧焊接
4.3.1 等離子弧的形成及特征
4.3.2 雙弧現(xiàn)象及其防止
4.3.3 等離子弧焊接種類
4.4 計(jì)算機(jī)在焊接技術(shù)中的應(yīng)用
4.4.1 焊接過程模擬技術(shù)
4.4.2 焊接參數(shù)的模糊控制技術(shù)
4.4.3 柔性焊接機(jī)器人工作站集成控制系統(tǒng)
第二篇 液態(tài)成形原理
第5章 概述
5.1 液態(tài)成形與凝固學(xué)
5.2 凝固過程的研究對象
5.3 凝固理論的研究進(jìn)展
第6章 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
6.1 液態(tài)金屬的結(jié)構(gòu)
6.1.1 液態(tài)金屬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析
6.1.2 實(shí)際金屬的液態(tài)結(jié)構(gòu)
6.1.3 液態(tài)金屬結(jié)構(gòu)理論
6.2 液態(tài)金屬的物理性質(zhì)
6.2.1 熔點(diǎn)和熔化潛熱
6.2.2 沸點(diǎn)和蒸發(fā)熱
6.2.3 比熱容
6.2.4 導(dǎo)熱性
6.2.5 液態(tài)金屬的熱膨脹與凝固體收縮率
6.2.6 擴(kuò)散系數(shù)
6.2.7 黏度
6.2.8 表面張力
6.3 液態(tài)金屬的充型能力
6.3.1 金屬液流動(dòng)性與充型能力
6.3.2 充型能力的影響因素及提高措施
6.4 半固態(tài)合金的流變性及半固態(tài)成形
6.4.1 半固態(tài)合金的流變性
6.4.2 半固態(tài)成形簡介
第7章 液態(tài)成形過程的傳熱
7.1 液態(tài)成形過程的傳熱特點(diǎn)與方式
7.1.1 鑄型的熱阻起決定作用
7.1.2 金屬-鑄型界面熱阻起決定作用
7.1.3 金屬凝固層熱阻起決定作用
7.2 鑄件凝固溫度場
7.2.1 鑄件溫度場的研究方法
7.2.2 影響鑄件溫度場的因素
7.3 鑄件凝固時(shí)間的確定
7.3.1 理論計(jì)算法
7.3.2 經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法
7.4 鑄件的凝固方式及其對鑄件質(zhì)量的影響
7.4.1 凝固動(dòng)態(tài)曲線
7.4.2 凝固區(qū)域及其結(jié)構(gòu)
7.4.3 鑄件的凝固方式及其影響因素
7.4.4 凝固方式對鑄件質(zhì)量的影響
7.4.5 鑄鐵和球墨鑄鐵的凝固方式
第8章 液態(tài)金屬的結(jié)晶
8.1 結(jié)晶的熱力學(xué)條件
8.2 晶核的形成
8.2.1 均質(zhì)形核
8.2.2 非均質(zhì)形核
8.3 晶體生長
8.3.1 固-液界面結(jié)構(gòu)
8.3.2 固-液界面類型的決定因素
8.3.3 晶體的生長方式與生長速度
8.4 純金屬的結(jié)晶
8.4.1 在正溫度梯度下生長的晶體形態(tài)
8.4.2 在負(fù)溫度梯度下生長的晶體形態(tài)
8.5 單相合金的結(jié)晶
8.5.1 結(jié)晶過程的溶質(zhì)再分配
8.5.2 結(jié)晶過程中的成分過冷
8.6 共晶合金的結(jié)晶
8.6.1 共晶合金的分類及組織
8.6.2 共晶合金的平衡凝固
8.6.3 共晶合金的非平衡凝固
8.6.4 共晶組織與力學(xué)性能的關(guān)系
……
第三篇 塑性成形原理
參考文獻(xiàn)
第一篇 焊接成形原理
第1章 熔化焊
本章主要討論熔化焊熱源的種類、特征、熔化焊溫度場及接頭的形成過程,這些對于焊接化學(xué)冶金、接頭形成以及接頭應(yīng)力和缺陷的形成與防止都有著重要的影響。
1.1 熔化焊熱源及溫度場
1.1.1 焊接熱源
熔化焊工藝的發(fā)展過程反映了焊接熱源的發(fā)展過程。從19世紀(jì)末的碳弧焊到20世紀(jì)末的微波焊的發(fā)展來看,新熱源的出現(xiàn),促進(jìn)了新的焊接技術(shù)的產(chǎn)生。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步、生產(chǎn)規(guī)模日益發(fā)展的過程中,新材料和新結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),往往需要相應(yīng)的焊接熱源和焊接工藝來滿足工程建設(shè)的要求。從目前的發(fā)展趨勢來看,焊接逐步向高質(zhì)量、高效率、降低勞動(dòng)強(qiáng)度和能量消耗的方向發(fā)展。若從這種趨勢出發(fā),對焊接熱源的要求是:能量密度高度集中、快速實(shí)現(xiàn)焊接過程并保證得到高質(zhì)量的焊縫和最小的焊接熱影響區(qū)。
1.焊接熱源的種類及特征
根據(jù)焊接生產(chǎn)的基本要求,滿足焊接條件的焊接熱源有以下幾種:
(1)電弧熱:利用氣體介質(zhì)在兩電極之問產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電過程所產(chǎn)生的熱能來作為焊接熱源,這種焊接稱為電弧焊。例如,手工電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊(TIG、MIG和MAG)等多種焊接方法。因此,電弧熱是現(xiàn)代焊接中應(yīng)用最廣泛的熱源。
(2)等離子。豪玫入x子焊炬,將陰極和陽極之間的自由電弧壓縮成高溫、高電離度及高能量密度的電弧。利用等離子弧作為焊接熱源的熔焊方法稱為等離子弧焊。
(3)電子束:利用真空中被電場加速的集束電子轟擊被焊工件表面所產(chǎn)生的熱能作為焊接熱源。由于熱能高度集中和在真空中焊接,故焊接質(zhì)量很高,如電子束焊。
(4)激光束:通過受激輻射而使放射增強(qiáng)的光(激光),經(jīng)聚焦產(chǎn)生能量高度集中的激光束作為焊接熱源,如激光焊。