低合金结构钢焊接技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:陈裕川

出品人:

页数:379

译者:

出版时间:2008-7

价格:43.00元

装帧:

isbn号码:9787111241423

丛书系列:

图书标签:

• 低合金钢
• 焊接技术
• 结构钢
• 焊接工艺
• 焊接材料
• 焊接设备
• 焊接检验
• 焊接安全
• 金属材料
• 工程技术

书籍简介 深入探索现代材料科学与工程前沿的必备参考 本书是一部严谨、详实且高度实用的专著，旨在为材料科学、冶金工程、机械制造等领域的专业人士、研究人员以及高等院校师生提供一个全面、深入的知识体系。本书聚焦于当前最受关注的先进材料类别，并从其基础理论、制备工艺、性能表征、应用拓展以及未来发展趋势等多个维度进行深入剖析，力求引领读者跨越理论与实践的鸿沟，理解并掌握这些前沿材料的精髓。 核心内容概览： 本书内容覆盖广泛，以下将从几个关键部分进行详细介绍： 第一篇：高性能合金的理论基础与设计原理 本篇将从原子尺度出发，系统梳理高性能合金的设计哲学与理论基石。我们将深入探讨合金元素的选择原则，包括其在晶格中的固溶强化、沉淀强化机理，以及合金相图的构建与解析在材料设计中的关键作用。此外，本书还将重点阐述位错理论、相变动力学以及晶界工程等微观组织控制理论，这些理论是理解和调控合金宏观性能的根本。我们将以清晰的逻辑和丰富的图示，讲解如何通过理论计算和模拟工具（如CALPHAD、DFT等）来预测和优化合金成分及热处理工艺，从而实现特定性能目标的精准设计。 合金元素的作用机理： 详细分析不同合金元素（如镍、铬、钼、钒、铌、钴等）对合金力学性能、耐腐蚀性、高温性能以及焊接性能的独特影响，并结合实验数据进行佐证。 相图与相变： 深入解析复杂合金相图的判读方法，以及热处理过程中相变的类型（如固溶、沉淀、马氏体转变、奥氏体化等）及其对材料微观结构和最终性能的影响。 微观组织控制： 详尽阐述晶粒细化、第二相颗粒形貌与分布控制、位错密度调控等关键技术，以及它们如何直接转化为材料的强度、韧性和疲劳寿命的提升。 计算材料学应用： 介绍计算材料学在合金设计中的应用，包括相图计算、原子尺度模拟，如何加速新材料的研发进程。 第二篇：新型合金材料的制备技术与工艺优化 本篇将聚焦于当前主流和新兴的合金材料制备技术，强调工艺过程对材料性能的决定性影响。从传统的冶金熔炼到先进的粉末冶金、增材制造（3D打印），本书都将进行深入的探讨。我们将详细解析各种制备工艺的原理、设备要求、操作要点以及潜在的工艺缺陷，并提供优化工艺参数以获得理想材料性能的指导。 真空感应熔炼 (VIM) 与真空自耗熔炼 (VAR)： 详细介绍这两种在生产高性能合金中至关重要的熔炼技术，包括其设备构成、工作原理、对杂质元素的控制能力，以及如何通过控制熔炼气氛和温度来提高材料的纯净度和均匀性。 粉末冶金技术： 深入探讨粉末制备（如雾化法、气流粉碎法）、粉末压制、烧结以及后续热等静压 (HIP) 等关键工艺步骤。重点阐述粉末冶金在制备难熔金属、超细晶粒合金以及复杂形状零件方面的优势。 增材制造 (3D打印) 技术： 全面介绍金属3D打印的主要技术，如选择性激光熔化 (SLM)、电子束熔化 (EBM) 和激光沉积焊 (LMD)。深入分析其工艺特点、成型过程中的热循环、显微组织形成机制，以及如何通过优化打印参数和后处理来克服孔隙、裂纹等缺陷，提升打印件的力学性能。 热加工工艺： 详细介绍轧制、锻造、挤压等热加工过程对材料组织和性能的影响。重点分析不同加工路径、温度和变形量如何调控晶粒尺寸、位错结构和第二相分布。 先进热处理技术： 探讨时效处理、固溶处理、淬火、回火等热处理工艺对合金性能的调控作用。重点分析不同热处理制度下析出相的形态、尺寸、分布及其对强化机制的影响。 第三篇：高性能合金的性能表征与评价方法 本篇致力于介绍全面、准确地评价高性能合金性能的各种先进表征技术和实验方法。这部分内容将帮助读者理解如何量化和评估材料在不同服役条件下的表现。 力学性能测试： 详细介绍拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、冲击试验（夏比、悬臂梁）、疲劳试验（低周疲劳、高周疲劳）、断裂韧性测试（KIC）以及硬度测试等。我们将重点阐述各测试方法的原理、操作规范、数据分析方法，以及如何根据材料的预期用途选择合适的力学性能指标。 显微组织观察与分析： 涵盖金相显微镜、扫描电子显微镜 (SEM)、透射电子显微镜 (TEM) 等成像技术，以及能谱分析 (EDS)、背散射衍射 (EBSD) 等成分和结构分析技术。详细介绍样品制备方法，以及如何通过这些技术观察和分析晶粒尺寸、第二相形貌与分布、晶界特征、位错结构等微观组织信息。 物性测试： 介绍耐腐蚀性能测试（电化学腐蚀、浸泡腐蚀）、高温性能测试（蠕变、高温拉伸）、磁性能测试、导电导热性能测试等。 无损检测技术： 介绍超声波检测、X射线检测、涡流检测等在评估材料内部缺陷和质量方面的应用。 第四篇：高性能合金在关键领域的应用与挑战 本篇将深入探讨高性能合金在航空航天、能源、汽车、生物医药以及高端制造等关键工业领域的广泛应用，并分析其在实际应用中面临的技术挑战和发展机遇。 航空航天工业： 重点介绍钛合金、高温镍基合金、铝合金等在飞机结构件、发动机部件、起落架等方面的应用。分析这些合金如何满足轻质高强、耐高温、抗氧化等严苛要求。 能源领域： 探讨高性能合金在核电站、燃气轮机、太阳能电池等能源设备中的应用，例如耐高温、抗腐蚀的特种不锈钢、镍基合金等。 汽车工业： 分析高性能合金在提高燃油效率、减轻车身重量、提升安全性方面的作用，例如高强度钢、铝合金、镁合金等在车身、发动机、底盘等部件的应用。 生物医药领域： 介绍医用钛合金、镍钛记忆合金等在人工关节、心脏支架、手术器械等方面的应用，重点关注其生物相容性、耐腐蚀性和特殊的力学性能。 高端制造与电子信息： 探讨高性能合金在精密模具、半导体制造设备、高端消费电子产品等方面的应用。 第五篇：高性能合金的未来发展趋势与前沿研究方向 本篇将放眼未来，展望高性能合金领域的发展趋势，并重点介绍当前的研究热点和潜在的突破方向。 智能化设计与模拟： 介绍人工智能 (AI) 和机器学习在合金设计、性能预测和工艺优化中的应用，以及如何实现材料基因组工程。 新型合金体系的探索： 关注高熵合金、形状记忆合金、拓扑异构材料等新兴合金体系的研究进展。 绿色制备与可持续发展： 探讨低能耗、低污染的制备工艺，以及合金材料的回收利用技术。 多功能集成材料： 展望集结构、传感、驱动等功能于一体的智能合金材料。 微观结构与性能关系的深入理解： 强调原子尺度、纳米尺度和微观结构对宏观性能的精确控制，以及计算模拟与实验验证的紧密结合。 本书通过整合理论知识、工程实践和前沿研究，力求为读者构建一个系统、全面且具有前瞻性的高性能合金知识框架。无论是希望深入理解现有合金性能，还是致力于开发下一代先进材料，本书都将是您不可或缺的宝贵资源。书中提供的详尽案例分析、实验数据和技术路线图，将极大地帮助您在科研和工程实践中取得突破。

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我是一名侧重于材料科学的科研工作者，对焊接过程中的动态过程和微观结构演变有着近乎苛刻的要求。这本书在探讨超低碳贝氏体钢（Bainite Steel）的焊接热循环模拟方面，展现了令人信服的专业深度。它不仅引用了大量的有限元分析（FEA）模型截图来佐证其观点，还特别针对快速冷却速率下奥氏体向非平衡铁素体转变的动力学过程进行了深入剖析，这部分内容的信息密度极高，即便是对计算冶金学有基础的读者，也需要反复研读才能完全领会其精髓。书中对激光焊接和搅拌摩擦焊（FSW）等先进连接技术在低合金钢上的应用前景和当前面临的瓶颈也进行了客观的评述，没有一味地鼓吹新技术，而是基于实际工程约束给出了理性的判断。唯一的不足可能在于，对于先进测试技术（如原位表征）在焊接监测中的应用前沿探讨略显保守，但瑕不掩瑜，它无疑是当前市场上最具前沿视野的焊接技术参考书之一。

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初次翻阅时，我被作者那如同老专家娓娓道来的叙事风格深深吸引住了。这本书的语言处理极其到位，它成功地在保持技术严谨性的同时，规避了那种生涩难懂的“学术腔调”。比如在讲解钨极氩弧焊（GTAW）的关键控制点时，作者不是直接给出“电流波动应小于±5A”这样的死板要求，而是通过描述“焊工在实际操作中，如何通过听觉和视觉的变化来实时微调送丝速度与引弧电压”的场景，让抽象的工艺参数瞬间变得具象化、可感知。这种“以人为本”的写作方式，极大地降低了新入行技术人员的学习门槛。我记得有一部分专门讨论了不同国家标准（如ASME、EN、GB）在特定低合金钢种（例如15CrMoR）焊接要求上的细微差异，这种对比分析非常透彻，避免了读者在跨国项目合作中可能出现的标准混淆问题。在我看来，这本书的价值绝不只是停留在“怎么焊”的层面，它更深层次地探讨了“为什么这么焊”背后的冶金学逻辑和工程经济性考量。它更像是一位经验丰富的导师，在你遇到棘手问题时，不仅告诉你解决方案，还会耐心解释背后的原理，让人茅塞顿开。

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从一个项目管理者的角度来看，这本书的实用性体现在其对“风险预判与成本控制”的指导上。它将焊接过程中的每一个步骤都与潜在的返修成本和工期延误风险挂钩。例如，在讨论坡口制备时，它详细分析了不同类型机械加工留下的表面“加工硬化层”对后续预热要求的间接影响，并提供了一套基于风险等级的预热温度推荐矩阵，这远比单纯参考材料标准来得高效和精细。此外，书中对于焊接作业环境（如湿度、风速）控制的规范性描述，也体现了对现场管理精细化的要求。我特别留意了其中关于焊接质量保证体系（PQR/WPS管理）的章节，它清晰地勾勒出了从试板验证到最终文件归档的完整闭环流程，对于提升我们焊接部门的标准化管理水平帮助巨大。总而言之，这本书提供了一个从冶金原理出发，最终落脚到工程经济效益和现场可操作性的完整框架，对于领导者和资深工程师而言，它是一本不可多得的决策辅助工具。

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坦白讲，市面上关于焊接的书籍汗牛充栋，大部分要么是过于理论化，要么就是纯粹的图集手册，真正能将两者完美融合的凤毛麟角。这本书最让我感到惊喜的是它在“缺陷控制与修复”这一环节所展现的深度。它没有采用那种简单的缺陷分类法，而是根据焊缝的服役环境（如高温高压、低温冲击）来定制化的分析不同缺陷（如氢致延迟裂纹、未熔合、咬边）的形成机理及其对结构寿命的累积影响。特别是针对高强度钢焊接残余应力的消除技术，书中详述了包括后焊热处理（PWHT）在内的多种手段，并且对不同热处理工艺参数对母材性能恢复的实际效果进行了量化对比，这对于我们进行关键设备的设计寿命评估工作至关重要。我个人非常欣赏作者对“可焊性”这一概念的拓展性理解，它不再仅仅是材料本身的固有属性，而是被提升到了“工艺-材料-环境”相互作用的系统工程高度来审视，这种系统论的视角，是很多传统焊接教材所欠缺的。

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这本书的装帧设计着实令人眼前一亮，封面选用的那种深沉的墨绿色调，配上烫金的字体，立刻就给人一种专业且厚重的历史感。我特地留意了一下纸张的质感，印刷的清晰度非常高，特别是那些复杂的金相组织图和焊接参数表，即便是放大来看，线条也锐利得如同刀刻一般，这对于需要长期参考的专业书籍来说，简直是福音。在内容结构上，作者显然花了大心思进行梳理，它不仅仅是简单地罗列规范，而是将理论基础、实践操作以及故障分析形成了一个有机的整体。我尤其欣赏其中关于热影响区（HAZ）微观转变的章节，它没有止步于传统的相变图描述，而是引入了最新的计算模拟结果，对于我们这些常年与高强度钢打交道的工程师来说，这种前瞻性的视角，远比一本只停留在教科书层面的著作更有价值。唯一的小遗憾，或许是配图的案例稍微偏向于传统的压力容器领域，如果能多加入一些现代海洋工程或大型桥梁结构中超厚板焊接的实例，那将是锦上添花。整体而言，从拿到手的那一刻起，我就知道这不是一本可以束之高阁的工具书，而是一本值得放在手边时时翻阅的案头宝典。

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