先进材料焊接技术
作 者： 李亚江 等编著
出版时间： 2012
内容简介
《先进材料焊接技术》讲述了先进焊接材料是指具有比传统钢铁和有色金属更加优异的性能，能够满足高新技术发展需要的一类工程材料，如高技术陶瓷、金属间化合物、高温合金、轻金属、先进锅炉材料、复合材料、超导材料等。先进材料焊接受到世界各国的关注，极大地推动了科学技术进步和社会发展，并在电子、能源、汽车、航空航天、核工业等领域得到了应用。先进材料具有优异的性能，但先进材料焊接比传统材料的焊接更复杂，这给焊接工作带来很大的困难。 《先进材料焊接技术》从理论与实践相结合的角度，对先进材料连接问题、焊接特点及应用等做了系统阐述，立求突出科学性、先进性和新颖性等，内容反映出近年来先进材料连接技术的发展，特别是一些高新技术的发展。为了便于读者阅读，《先进材料焊接技术》内容分为三篇，分别为轻金属的焊接、先进钢铁材料的焊接和特殊材料的焊接。《先进材料焊接技术》从实用性角度对先进材料的焊接性及应用等做了系统阐述，还介绍了受到人们关注的几种典型先进钢铁材料的焊接。 《先进材料焊接技术》可供从事与材料开发和焊接技术相关的工程技术人员使用，也可供高等院校师生、研究院（所）和企事业单位的科研人员参考。
目录
第1篇轻金属的焊接1第1章 概述2
1 1轻金属焊接的意义及主要特性2
1 1 1轻金属焊接的战略意义2
1 1 2轻金属的划分及主要性能3
1 2轻金属的焊接应用6
1 2 1轻金属焊接的难易程度6
1 2 2镁及其合金的焊接应用6
1 2 3铝合金的焊接应用9
1 2 4钛及其合金的焊接应用12第2章 镁及镁合金的焊接17
2 1镁及镁合金的分类与性能17
2 1 1镁及镁合金的分类及应用17
2 1 2镁及镁合金的成分及性能20
2 1 3合金元素对镁合金组织性能的影响23
2 2镁及镁合金的焊接性分析25
2 2 1焊接热裂纹倾向25
2 2 2氧化、蒸发、气孔及烧穿26
2 2 3控制焊接热输入27
2 3镁及镁合金焊接工艺特点28
2 3 1焊接材料及焊前准备28
2 3 2镁及镁合金的氩弧焊(GTAW、GMAW)31
2 3 3镁及镁合金的电阻点焊34
2 3 4镁及镁合金的钎焊35
2 3 5镁及镁合金的其他焊接方法40
2 3 6镁及镁合金焊接示例43第3章 铝合金的焊接49
3 1铝合金的特性和焊接特点49
3 1 1铝合金的分类、成分和性能49
3 1 2铝合金的焊接特点53
3 1 3铝合金焊接方法的选用54
3 1 4铝合金用焊接材料57
3 2铝合金的焊接性分析63
3 2 1焊缝中的气孔及防止63
3 2 2焊接热裂纹65
3 2 3焊接接头的力学性能68
3 2 4铝合金焊接修复和焊接性评定71
3 3铝合金焊接工艺特点73
3 3 1焊前准备73
3 3 2铝合金的钨极氩弧焊(GTAW)74
3 3 3铝合金的熔化极氩弧焊(GMAW)78
3 3 4铝合金的搅拌摩擦焊(FSW)83
3 4铝合金焊接示例91
3 4 1铝合金压力罐的自动GMAW焊接91
3 4 2铝锂合金的焊接92
3 4 35A06铝合金搅拌摩擦点焊94第4章 钛及钛合金的焊接97
4 1钛及钛合金的分类和性能97
4 1 1钛及钛合金的分类97
4 1 2钛及钛合金的化学成分及性能98
4 2钛及钛合金的焊接性分析103
4 2 1焊接接头区脆化103
4 2 2焊缝熔化、凝固和裂纹倾向107
4 2 3焊缝中的气孔108
4 2 4焊接接头的组织性能109
4 3钛及钛合金的焊接工艺特点110
4 3 1钛及钛合金的气体保护焊111
4 3 2钛及钛合金的等离子弧焊(PAW)119
4 3 3钛及钛合金的电子束焊(EBW)120
4 3 4钛及钛合金的其他焊接方法122
4 3 5钛及钛合金焊接示例126第5章 异种轻金属的焊接131
5 1钛与铝的焊接131
5 1 1钛与铝的焊接特点131
5 1 2钛与铝的焊接工艺要点132
5 2镁与铝的焊接135
5 2 1镁与铝的焊接特点135
5 2 2镁与铝的钨极氩弧焊136
5 2 3镁与铝的扩散焊142
5 3铝与钢的焊接148
5 3 1铝与钢的焊接性特点148
5 3 2铝与钢的钎焊和压焊150
5 3 3铝与钢的熔焊和熔 钎焊155
5 3 4铝与钢的焊接示例160
5 4钛与钢的焊接162
5 4 1钛与钢的焊接特点162
5 4 2钛与钢的焊接工艺要点163参考文献166第2篇先进钢铁材料的焊接167第6章 微合金控轧钢的焊接168
6 1微合金控轧钢的特点168
6 1 1微合金钢168
6 1 2微合金管线钢169
6 1 3TMCP控轧钢170
6 1 4超细晶粒钢(超级钢)171
6 2钢材焊接性评定中存在的问题173
6 2 1提高低合金高强钢性能的途径173
6 2 2冶金技术进步对焊接冶金的影响174
6 2 3对焊接性评定的影响176
6 3微合金控轧钢的焊接性分析177
6 3 1焊接裂纹问题177
6 3 2热影响区的脆化177
6 3 3焊缝合金化和组织调控178
6 4微合金控轧钢的焊接工艺特点180
6 4 1控制焊接热输入180
6 4 2高效GMAW和脉冲GMAW180
6 4 3控轧管线钢的焊接182
6 4 4超细晶粒钢的激光焊186第7章 低合金调质钢的焊接190
7 1低合金调质钢的分类及性能190
7 1 1低碳调质钢的分类190
7 1 2低合金调质钢的性能特点191
7 2低合金调质钢的焊接性分析197
7 2 1焊接冷裂纹197
7 2 2热裂纹和再热裂纹202
7 2 3热影响区性能变化203
7 3低合金调质钢焊缝的强韧性匹配206
7 3 1强度匹配206
7 3 2韧性匹配207
7 4低合金调质钢焊接工艺特点209
7 4 1焊接方法和焊接材料209
7 4 2焊接参数的选择211
7 4 3800MPa低碳调质钢的焊接213
7 4 4HQ100低碳调质钢的焊接217
7 4 5高强高韧性钢的焊接219第8章 特殊用途结构钢的焊接229
8 1低合金耐热钢的焊接229
8 1 1低合金耐热钢的基本特性229
8 1 2低合金耐热钢的焊接性分析236
8 1 3低合金耐热钢的焊接工艺特点244
8 2低温钢的焊接246
8 2 1低温钢的特点及应用246
8 2 2低温钢的焊接性特点252
8 2 3低温钢的焊接工艺要点253
8 3二次硬化超高强度的焊接257
8 3 1二次硬化超高强度钢的分类及特点257
8 3 2马氏体时效超高强度钢的焊接261
8 3 3Ni Co系超高强度钢的焊接266第9章 A F双相不锈钢的焊接269
9 1A F双相不锈钢的类型及耐蚀性269
9 1 1双相不锈钢的类型269
9 1 2双相不锈钢的耐蚀性270
9 2A F双相不锈钢的焊接性分析271
9 2 1焊接裂纹和气孔倾向272
9 2 2双相不锈钢焊接区的组织特性273
9 2 3双相不锈钢焊接接头的析出现象277
9 2 4双相不锈钢焊接接头的力学性能281
9 3双相不锈钢的焊接工艺特点283
9 3 1焊接方法和焊接材料283
9 3 2焊接工艺措施284
9 3 3含氮双相不锈钢的焊接要点286
9 3 4超级双相不锈钢的焊接要点286参考文献290第3篇特殊材料的焊接291第10章 先进陶瓷材料的焊接292
10 1陶瓷材料的性能特点及连接问题292
10 1 1结构陶瓷的性能特点292
10 1 2几种常用的结构陶瓷293
10 1 3陶瓷与金属连接的基本要求298
10 1 4陶瓷与金属连接存在的问题299
10 1 5陶瓷与金属的连接方法300
10 2陶瓷材料的焊接性分析303
10 2 1焊接应力和裂纹303
10 2 2界面反应及界面形成过程305
10 2 3扩散界面的结合强度311
10 3陶瓷与金属的钎焊连接314
10 3 1陶瓷与金属的钎焊连接特点314
10 3 2陶瓷与金属的表面金属化法钎焊315
10 3 3陶瓷与金属的活性金属化法钎焊319
10 3 4陶瓷与金属钎焊的示例321
10 3 5钎焊接头设计注意事项322
10 4陶瓷与金属的扩散连接323
10 4 1陶瓷与金属扩散连接的特点323
10 4 2扩散连接的工艺参数324
10 4 3Al2O3复合陶瓷/金属扩散界面特征331
10 4 4SiC/Ti/SiC陶瓷的扩散连接338
10 5陶瓷与金属的电子束焊接340
10 5 1陶瓷与金属电子束焊的特点340
10 5 2陶瓷与金属电子束焊的工艺过程与焊接参数340
10 5 3陶瓷与金属电子束焊示例341第11章 金属间化合物的焊接342
11 1金属间化合物的发展及特性342
11 1 1结构用金属间化合物的发展342
11 1 2金属间化合物的基本特点343
11 1 3三种有发展前景的金属间化合物344
11 2Ni Al金属间化合物的焊接351
11 2 1NiAl合金的扩散连接351
11 2 2Ni3Al金属间化合物的熔焊353
11 2 3Ni3Al与碳钢或不锈钢的焊接355
11 3Ti Al金属间化合物的焊接358
11 3 1TiAl合金的电子束焊358
11 3 2TiAl和Ti3Al合金的扩散焊360
11 3 3TiAl异种材料的扩散焊362
11 4Fe Al金属间化合物的焊接365
11 4 1Fe3Al金属间化合物的电子束焊365
11 4 2Fe3Al的填丝钨极氩弧焊366
11 4 3Fe3Al堆焊及焊条电弧焊371
11 4 4Fe3Al金属间化合物的扩散焊373
11 4 5Fe3Al的其他连接方法379第12章 复合材料的焊接382
12 1复合材料的分类、特点及性能382
12 1 1复合材料的分类及特点382
12 1 2复合材料的增强体385
12 1 3金属基复合材料的性能特点388
12 2复合材料的连接性分析391
12 2 1金属基复合材料的连接性分析391
12 2 2树脂基复合材料的连接性分析396
12 2 3C/C复合材料的连接性分析398
12 2 4陶瓷基复合材料的连接性分析402
12 3连续纤维增强金属基复合材料的焊接404
12 3 1连续纤维增强MMC焊接中的问题404
12 3 2连续纤维增强MMC接头设计404
12 3 3纤维增强MMC的焊接工艺特点404
12 4非连续增强金属基复合材料的焊接412
12 4 1非连续增强MMC焊接中的问题412
12 4 2非连续增强MMC的焊接工艺特点413第13章 高温合金的焊接420
13 1高温合金的分类及性能420
13 1 1高温合金的分类和强化方式420
13 1 2高温合金的性能特点及应用425
13 2高温合金的焊接性分析428
13 2 1高温合金的裂纹敏感性428
13 2 2高温合金焊接的气孔倾向431
13 2 3接头组织的不均匀性和力学性能432
13 3高温合金的焊接工艺特点435
13 3 1焊接前后的处理435
13 3 2惰性气体保护焊（GTAW、GMAW）436
13 3 3等离子弧焊（PAW）441
13 3 4电子束焊和激光焊441
13 3 5钎焊和扩散焊（DB）444
13 4先进高温合金的焊接特点452
13 4 1定向凝固高温合金的焊接特点452
13 4 2单晶高温合金的焊接特点453
13 4 3氧化物弥散强化高温合金的焊接特点455第14章 功能材料与金属的连接459
14 1功能材料459
14 1 1功能材料的重要性459
14 1 2功能材料发展现状460
14 2超导材料与金属的连接460
14 2 1超导材料的性能特点461
14 2 2超导材料的连接方法462
14 2 3超导材料的焊接特点464
14 2 4氧化物陶瓷超导材料的焊接465
14 3形状记忆合金与金属的连接472
14 3 1形状记忆合金的特点472
14 3 2形状记忆合金的应用474
14 3 3形状记忆合金的焊接方法477
14 3 4TiNi形状记忆合金的电阻钎焊482
14 3 5TiNi合金与不锈钢的过渡液相扩散焊485参考文献488
