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出版者:

作者:邢晓林 编

出品人:

页数:215

译者:

出版时间:2009-4

价格:24.00元

装帧:

isbn号码:9787122046406

丛书系列:

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• 焊接
• 结构
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• 制造
• 工程
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• 工艺
• 金属
• 材料
• 工业

《金属艺术之痕：古代金属器皿的铸造与焊接技艺探微》 内容简介 本书并非一本关于现代工业焊接技术的教科书，而是将目光投向久远的历史长河，深入探究古代金属器皿在工艺制作过程中所应用的精湛技艺，特别是对金属材料的连接与塑形方法的演变进行细致的梳理与分析。我们将跨越漫长的时光，追溯从青铜时代到铁器时代，乃至更晚近的手工艺发展时期，那些巧夺天工的金属制品是如何诞生的。 在古代，金属的冶炼与加工是一门集科学、艺术与神秘于一身的绝学。金属器皿的制作，从最初的原始部落对自然界中易得金属的简单敲打塑形，到后来掌握复杂合金的配比与熔炼，再到对金属连接技术日益精进的追求，无不体现着人类智慧的结晶与工艺的飞跃。本书将聚焦于古代金属器皿的“生产”过程，但这里的“生产”并非现代工厂流水线的概念，而是指那些世代传承、凝聚着匠人血汗与智慧的独特技艺。 第一章：原始的火花——早期金属的连接与塑形 我们将从考古学的角度出发，审视那些在遗址中出土的最早期的金属器物。这些器物往往体积不大，形态也较为粗犷，但它们却是人类掌握金属加工的开端。在这个阶段，金属连接的方式主要依赖于机械咬合、铆接以及通过加热使金属软化后进行的敲打塑形。例如，在一些早期的青铜容器上，我们可以看到通过将不同金属片进行搭接，再用铜钉或铆钉固定，或者通过加热使金属边缘软化后进行锻打、挤压，使其相互连接。 本章还将探讨早期金属工匠如何利用自然形成的矿石，经过简单的熔炼，获得纯度不高的金属，并逐步掌握将金属塑造成实用器皿的过程。例如，简单的石锤敲打、模具的初步使用，都为后来的复杂工艺奠定了基础。我们也会提及一些特殊的考古发现，它们可能揭示了古代工匠对于金属加热和冷却的早期认识，以及他们如何利用这些知识来避免金属在加工过程中断裂或变形。 第二章：青铜的辉煌——合金的智慧与精细连接 进入青铜时代，人类掌握了铜与锡（或其他元素）的合金技术，从而获得了性能更为优越的青铜。青铜器皿的出现，不仅在实用性上有了极大的提升，在艺术性和复杂性上也达到了一个新的高度。本书将详细解析古代工匠是如何通过观察、试验，逐步摸索出不同比例的铜锡合金所能产生的不同硬度、延展性和熔点的特性，并根据器皿的用途选择最优的合金配方。 在金属连接方面，青铜器展现出了令人惊叹的技艺。除了传统的铆接和锻打，古代工匠开始普遍使用“范铸法”。我们将深入剖析范铸法的原理，包括陶范的制作、合范、浇铸以及出范后的精细修整。尤其值得关注的是，在一些大型或结构复杂的青铜器中，可能会涉及到部件的独立铸造，然后再将这些部件通过某种方式连接起来。本书将重点研究这些部件之间的连接方式，例如，是否存在利用青铜作为焊接材料，在高温下将部件熔接在一起的技术？或者，是否通过精密的榫卯结构，将铸造好的青铜构件进行巧妙的组装？ 我们还将探讨青铜器表面的装饰技艺，如纹饰的雕刻、镶嵌，以及失蜡法的应用。这些装饰的实现，往往也需要对金属材料有深刻的理解，并且在金属连接与塑形的基础上进行。例如，如何在已经铸造好的器皿上进行精细的雕刻，如何将不同颜色的金属片镶嵌在器皿表面，这些都要求工匠具备极高的操作精度和材料控制能力。 第三章：铁的时代——冶金的革新与连接的挑战 铁器时代的到来，意味着金属加工进入了一个新的纪元。相较于青铜，铁的冶炼温度更高，工艺更为复杂。本书将阐述古代冶铁技术的发展，从块炼铁到渗碳钢的出现，以及铁器在生产和军事领域的广泛应用。 铁的熔点比青铜高，这给古代的连接技术带来了新的挑战。传统的范铸法在铸造铁器时仍然被使用，但由于铁的流动性较差，铸造大型或复杂铁器的难度增加。因此，锻造技术在铁器时代的重要性愈发凸显。我们将详细分析古代锻铁工匠如何通过反复加热和锤打，将铁块塑造成所需的形状，并使金属内部的晶粒结构更加致密，从而提高器物的强度和韧性。 在金属连接方面，锻焊（或称“锻接”）成为一种至关重要的技术。本书将深入探讨锻焊的原理，包括如何将两个或多个铁件加热到塑性状态，然后在高温下通过锤打，使它们相互融合，形成一个整体。我们将分析锻焊过程中对加热温度、加热时间、锤打力度以及表面处理的要求。例如，如何通过加入焊剂（如砂、盐等）来清除金属表面的氧化物，从而促进金属的熔接。本书还将考察一些出土的铁器，分析其连接处的微观结构，以探究古代锻焊工艺的实际效果和细节。 除了锻焊，我们也会关注在铁器时代是否出现了其他形式的金属连接技术，例如，利用较低熔点的金属（如铜合金）作为填充材料进行钎焊，或者通过铆接和螺纹连接等方式进行部件的组装。 第四章：手工艺的传承与演变——中世纪至近代早期 本书的视野将进一步延伸到中世纪乃至近代早期，考察金属器皿制作技艺的传承与演变。在这个时期，虽然冶金技术和加工工具不断发展，但许多古代的核心技艺仍然被继承和发扬。 我们将审视不同地域和文化背景下的金属器皿制作特点。例如，欧洲中世纪的盔甲、武器、钟表以及生活器皿，其制作工艺都有其独特的风格。我们将分析这些器皿中应用的铆接、锻打、铸造和焊接技术，并尝试理解当时的工匠是如何在有限的条件下，实现如此精湛的工艺。 对于一些特殊的金属制品，例如钟的铸造，或者复杂锁具的制作，本书将进行个案分析，重点关注其在材料选择、模具设计、浇铸过程以及部件连接方面的独到之处。我们也会提及一些古代文献或图谱中记载的关于金属加工的片段，并尝试从中解读出古代工匠的经验和智慧。 第五章：连接的艺术——古代金属器皿的结构美学 本章将从更宏观的角度，审视古代金属器皿的连接技艺如何服务于其整体的设计和美学。我们认为，精湛的连接技艺本身就构成了一种独特的“结构美学”。 本书将探讨古代工匠如何通过对连接方式的巧妙运用，来增强器皿的整体稳定性、耐用性，同时又不失其艺术感染力。例如，一些器皿的连接处可能被设计成装饰性的元素，或者通过精密的加工，使连接痕迹几乎难以察觉，从而突出器皿本身的造型和材质。 我们将对比不同时期、不同文化背景下金属器皿在连接方式上的差异，并分析这些差异如何反映了当时的技术水平、审美情趣以及社会需求。例如，一些早期文明可能更注重实用性，连接方式较为直接；而一些后期文明则可能更追求细节的精致和整体的和谐，连接技艺也因此更加细腻和复杂。 结论 《金属艺术之痕：古代金属器皿的铸造与焊接技艺探微》并非一本讲解现代工业焊接流程的著作，而是通过历史的视角，对古代金属器皿制作过程中所涉及的各种金属连接与塑形技艺进行一次深入的考古学与技术史的探索。本书旨在揭示那些被时光尘封的精湛工艺，展示古代匠人如何运用他们的智慧与双手，创造出流传千古的金属杰作。我们相信，对这些古老技艺的理解，不仅能加深我们对历史的认识，也能为现代的材料科学与工艺创新提供宝贵的启示。它将带领读者一同踏上一段追溯金属文明起源的奇妙旅程，感受古老技艺中蕴含的独特魅力与深刻智慧。

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从***质量控制与无损检测（NDT）***的角度来看，这本书的覆盖面广度和细节处理都达到了很高的水准。我尤其欣赏它对超声波检测（UT）中***相控阵技术（PAUT）***应用的详尽介绍。书中不仅仅列举了如何设置探头角度和频率，更深入分析了在复杂几何结构（比如厚壁管道对接焊缝）中，如何利用时间延迟聚焦（TDF）和动态深度聚焦（DDF）来提高缺陷检出率和定位精度。书中附带的几张波形图和C扫描图像对比，直观地展示了传统探头与PAUT在发现微小层状撕裂（Lamellar Tearing）方面的巨大差异。此外，它对焊后检测的流程管理、记录规范以及不合格品处置的描述，也体现出极强的现场执行指导意义，确保了从生产到检验的每一个环节都能符合行业最高标准。

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我必须称赞这本书在***焊接工艺参数优化***方面的论述，它完全颠覆了我对传统焊接计算的理解。过去，我们更多是依赖经验公式或者设备自带的默认设置，但这本书提供了一套非常严谨的、基于热力学和冶金学原理的模型。例如，书中对***脉冲MIG/MAG焊***的电流波形、占空比和送丝速度之间的三维耦合关系进行了细致的数学建模，这对于我们优化薄板和异种材料的连接至关重要。我特别喜欢它对***热影响区（HAZ）微观组织演变***的分析，它清晰地展示了冷却速率如何影响珠光体、贝氏体乃至马氏体的形成，并直接关联到焊缝的韧性和硬度指标。这种将物理化学过程与工程实践紧密结合的写作手法，使得参数调整不再是“试错”，而是一种可预测的工程设计。对于追求极致性能的科研人员和高级技师而言，这本书的深度绝对是教科书级别的。

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关于***焊接结构件的应力分析与疲劳寿命预测***部分，这本书提供了一种非常务实的工程思维。作者并没有陷入纯理论的复杂有限元分析（FEA）的泥潭，而是侧重于如何将FEA的结果转化为可操作的设计规范。书中通过大量的S-N曲线（应力-循环次数曲线）案例，解释了焊缝表面粗糙度、残余应力状态（特别是自应力）如何成为疲劳裂纹萌生的关键因素。我特别喜欢它对***焊后热处理（PWHT）***的解读，它不仅说明了去应力化的必要性，更详细分析了不同热处理曲线对特定合金体系中析出相的影响，避免了过度处理带来的材料性能下降。这本书的价值在于，它成功架起了从“焊出来”到“用得久”之间的桥梁，指导我们设计出真正具有长期可靠性的结构产品。

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这本《焊接结构生产》真是让我大开眼界，尤其是关于***材料选择与预处理***的那几个章节，写得深入浅出。我之前一直对焊接过程中基材的清理工作感到头疼，总觉得那是一件很“机械化”的事情，但书里详细阐述了不同污染源（比如油污、锈蚀、氧化皮）对焊缝质量的潜在影响，并且用大量的图表展示了等离子清理、化学清洗等方法的适用范围和操作规范。特别是它对***高强度钢***焊接前表面状态的强调，让我意识到，仅仅把表面擦干净是不够的，湿度控制和预热温度的精确匹配才是决定最终焊缝性能的关键。书中引用的几个实际工程案例非常具有说服力，清晰地展示了不规范预处理导致裂纹的发生，以及如何通过严格的SOP（标准操作程序）成功避免了这些问题。这种从微观到宏观的阐述方式，让原本枯燥的准备工作变得逻辑清晰、充满技术美感。对于从事结构件制造的工程师来说，这本书提供的不仅仅是操作指南，更是一种对质量源头把控的深刻认识。

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这本书在讨论***自动化与机器人焊接集成***时的视角非常前沿。它没有停留在简单的机械臂路径规划层面，而是着重探讨了如何将传感器技术（如激光跟踪、视觉反馈）与焊接电源的闭环控制系统进行有效整合。让我印象深刻的是关于***自适应焊接系统***的一章，它详细描述了如何利用熔池的实时图像分析来动态调整送丝速度和电弧电压，以应对工件装配间隙的微小变化。这种实时补偿机制，极大地减少了因夹具变形或定位误差导致的焊偏和熔深不足。书中对不同机器人离线编程软件的优劣势对比分析也很中肯，为我们选择和部署自动化产线提供了可靠的决策参考。这部分内容充分展示了现代焊接生产向“智能制造”转型的方向和路径。

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