具体描述
《从零开始学电气焊技术》系统地介绍了电气焊接技术的基本理论和焊接工艺，主要内容包括：电气焊接安全生产；焊工识图及钳工基础知识；电弧焊的设备及焊条；焊接接头形式、坡口及焊缝各部分的名称；手工电弧技术；焊接缺陷与应力变形；氩孤焊工艺；二氧化碳气体保护焊工艺；等离子切割与焊接工艺；其他焊接工艺；气焊焊接工艺与切割工艺；特种焊接与切割的安全工艺。
《匠心独运：现代金属连接艺术与实践》 一、 引言：金属之魂，连接之道 人类文明的进程，在很大程度上与金属的发现和应用息息相关。从简陋的石器时代迈向辉煌的青铜时代、铁器时代，金属以其坚韧、可塑与导电的特性，不断重塑着我们的生活。而将这些分散的金属部件融为一体，形成精密、牢固、功能各异的整体，则是一门古老而又常新的技艺——金属连接。本书《匠心独运：现代金属连接艺术与实践》，正是致力于探寻现代金属连接的精髓，从基础原理到前沿技术，从理论认知到实操技巧，为广大金属加工从业者、爱好者以及相关专业的学生，提供一本全面、深入、实用的技术指南。 我们不再局限于单一的连接方式，而是以广阔的视野，审视现代工业中琳琅满目的金属连接技术。从最基础的铆接、螺纹连接，到普遍应用的焊接，再到高精度、高性能的钎焊、激光焊接、电阻焊等，本书将一一剖析其工作原理、适用范围、工艺流程、优缺点以及关键控制点。我们相信，唯有深入理解各种连接方式的内在逻辑，才能在实际工作中做到游刃有余，选择最恰当的连接方案，以达到最佳的连接效果。 本书的编写，并非简单地罗列技术条目，而是力求将冰冷的技术语言，转化为生动、易懂的实践指导。我们注重理论与实践的结合，通过丰富的案例分析、详实的图文解析，以及对常见技术问题的深入探讨，帮助读者建立起系统性的知识体系，并能将其有效应用于实际生产和创新之中。 二、 第一篇：金属连接的基石——材料与基础理论 任何精湛的技艺，都离不开对基本原理的深刻理解。在进入具体连接技术的探讨之前，本书将首先为读者打下坚实的理论基础。 第一章：金属材料的奥秘 金属的基本结构与性能： 深入浅出地介绍金属原子的排列方式、晶格结构，以及由此衍生的金属强度、塑性、韧性、硬度、导电性、导热性等关键物理和力学性能。理解这些基本属性，是选择合适的连接方式和工艺参数的前提。 常见金属及其合金的特性： 详细介绍钢铁（碳钢、不锈钢、合金钢）、铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、镁合金等在工业中最常用的金属材料。分析它们的化学成分、显微组织、力学性能、耐腐蚀性以及焊接性、钎焊性等加工特性。了解不同金属的“脾气”，才能“对症下药”。 金属的相变与热处理： 探讨金属在加热和冷却过程中的相变机理，如固溶、沉淀、奥氏体化、马氏体转变等。介绍退火、正火、淬火、回火等基本热处理工艺，以及它们对金属组织和性能的影响。理解热处理对于提高材料性能、改善连接区域组织的重要性。 金属连接中的应力与变形： 阐述在金属连接过程中，会产生各种应力，如拉应力、压应力、剪应力、弯曲应力等。分析加热和冷却过程中产生的热应力、组织应力以及焊接变形的机理。了解这些应力与变形的产生原因，是预防和控制焊接缺陷的关键。 第二章：金属连接的通用原理 连接的本质： 探讨金属连接的根本目的——实现材料之间的可靠结合，传递载荷，并保证整体结构的完整性和稳定性。 连接的分类与选择依据： 从宏观上介绍金属连接的几种基本分类方式（如永久连接与可拆卸连接，同种金属连接与异种金属连接等），并详细阐述选择何种连接方式需要考虑的因素，包括材料种类、连接部位的受力情况、工作环境、成本效益、生产效率以及外观要求等。 连接区域的冶金过程： 深入分析在连接过程中，金属原子之间的相互作用，如扩散、熔融、固化等，以及由此形成的连接接头的微观组织。重点介绍接头处的性能变化，如热影响区（HAZ）的形成、性能退化或强化等。 连接的可靠性评估： 介绍评价连接质量和可靠性的常用方法，如静载荷试验、动载荷试验、疲劳试验、拉伸试验、弯曲试验、扭转试验、冲击试验、无损检测（NDT）等。理解这些评价体系，有助于我们生产出高质量的连接产品。 三、 第二篇：主流金属连接技艺深度解析 在掌握了基础理论之后，本书将带领读者深入探索当前工业生产中最常用、最关键的几种金属连接技术。 第三章：焊接——金属的“深度融合” 焊接是应用最广泛的金属连接技术，其特点是连接牢固，密封性好，能形成与母材性能接近的接头。 焊接基本原理与分类： 介绍焊接的本质是通过加热或加压（或两者并用），使金属工件产生局部塑性变形或熔化，从而实现原子间的键合。详细阐述焊接按能源方式分类（如电弧焊、气焊、电阻焊、固态焊等）和按工艺特点分类（如熔焊、压焊、钎焊）。 电弧焊技术详解： 手工电弧焊（SMAW）： 详细介绍焊条电弧焊的操作技巧、常用焊条种类及选择、焊接电源的使用、电弧的稳定性控制、焊缝的成型以及常见缺陷的预防与处理。 埋弧焊（SAW）： 讲解埋弧焊的工作原理、焊剂的作用、焊丝的选择、焊接工艺参数的控制，以及其在厚板焊接中的优势。 熔化极气体保护焊（GMAW/MIG/MAG）： 深入剖析MIG/MAG焊的送丝机构、保护气体（Ar, CO2, Ar+CO2混合气等）的选择、电弧形态（短路过渡、喷射过渡、脉冲过渡等）的影响，以及在不同金属和厚度上的应用。 非熔化极气体保护焊（GTAW/TIG）： 讲解TIG焊的钨极选择、保护气体、引弧方式、焊丝送入技巧，以及其在高精度、高质量焊接中的卓越表现，特别是在铝、不锈钢、钛等难焊材料上的应用。 药芯焊丝电弧焊（FCAW）： 介绍药芯焊丝的种类、药皮的作用、工艺特点和适用范围。 其他重要焊接工艺： 电阻焊（RW）： 详细讲解点焊、缝焊、凸焊等电阻焊的原理、电极材料、工艺参数（电流、时间、压力）对焊缝质量的影响，以及其在汽车、家电等行业的广泛应用。 激光焊接（LW）： 介绍激光焊接的原理、激光器的类型、聚焦系统、保护气体、工艺参数（功率、速度、焦点位置）对焊缝的影响，以及其高精度、高效率、低变形的特点。 电子束焊接（EBW）： 阐述电子束焊接的原理、真空要求、束流控制、工艺特点，以及其在航空航天、核工业等高科技领域的应用。 摩擦搅拌焊接（FSW）： 讲解FSW的原理、搅拌头的设计、工艺参数（转速、进给速度、轴向力）对焊缝质量的影响，以及其在铝合金、镁合金等材料连接中的绿色、高效优势。 焊接过程中的常见缺陷与预防： 详细分析气孔、夹渣、裂纹、未焊透、咬边、烧穿等常见焊接缺陷的成因，并提供有效的预防和处理方法。 第四章：钎焊——“柔性”连接的艺术 钎焊是一种利用熔点低于母材的钎料，通过加热至钎料熔化后润湿并填充接头间隙，实现金属工件连接的工艺。 钎焊原理与分类： 介绍钎焊的润湿、铺展、扩散等微观机理，以及按钎料熔点分类（硬钎焊、软钎焊）。 钎料与助剂： 详细介绍不同金属材料（如铜基、银基、铝基、锡基等）适用的钎料成分，以及焊剂、助熔剂的作用，如何选择合适的钎料和助剂来保证钎缝的强度和耐腐蚀性。 钎焊方法与工艺： 火焰钎焊： 讲解使用氧乙炔、丙烷等火焰进行钎焊的操作技巧、火焰的调节、钎料的填充方式，以及其在管道、小零件连接中的应用。 炉中钎焊： 介绍在保护气氛炉中进行的钎焊工艺，其优点是加热均匀，质量稳定，特别适用于复杂结构和批量生产。 感应钎焊： 阐述利用感应加热进行钎焊的原理，其优点是加热速度快，定位精确，适用于自动化生产。 真空钎焊： 讲解在真空环境下进行的钎焊，能有效防止氧化，获得高洁净度的钎缝，适用于航空航天、精密仪器等领域。 钎焊接头的性能与设计： 分析钎焊接头的承载能力、疲劳性能、耐高温性能等，以及如何根据受力情况设计合理的钎焊接头形式。 钎焊中的常见问题与解决： 探讨钎缝不饱满、钎料氧化、钎料流失等问题，并提供相应的解决方案。 第五章：其他连接技术与复合连接 除了焊接和钎焊，还有许多其他重要的金属连接技术，以及将不同连接技术结合使用的复合连接方式。 铆接： 介绍各种铆钉的类型（冷铆、热铆），以及铆接的工艺过程和适用范围，例如在飞机结构、桥梁工程等领域。 螺纹连接： 虽然属于机械连接，但其在结构中的重要性不容忽视。本书将简要介绍螺纹的标准、连接的可靠性分析以及在一些特殊情况下的防松措施。 爆炸焊接： 介绍一种利用爆炸产生的巨大冲击能实现金属结合的特殊连接方法，主要用于制备复合板。 扩散连接： 阐述在高温高压下，通过原子扩散实现金属工件结合的原理，其优点是连接强度高，无熔化，可连接异种金属。 粘接： 简要介绍金属结构件的粘接技术，以及其在一些轻质结构和精密部件中的应用，尤其是在与焊接、铆接等方式配合使用时。 复合连接： 探讨如何将不同的连接技术（如焊接+螺钉、焊接+粘接）结合使用，以发挥各自优势，实现更优异的连接性能，例如在汽车车身、航空器结构等领域。 四、 第三篇：工艺优化与质量控制 精湛的技艺离不开对工艺的持续优化和严格的质量控制。 第六章：金属连接的工艺参数优化 参数选择的科学性： 深入分析影响连接质量的关键工艺参数，如焊接电流、电压、速度，气体流量，钎料成分，加热温度，压力等。 实验设计与优化方法： 介绍如何通过实验设计（DOE）、响应面法等科学方法，系统地优化工艺参数，以获得最佳的连接性能和最高的生产效率。 数字化与智能化在工艺优化中的应用： 探讨计算机模拟、大数据分析、人工智能等技术在连接工艺开发与优化中的潜力。 第七章：金属连接的质量检测与评估 外观检查： 详细介绍如何通过目视检查来识别焊接表面缺陷，以及其局限性。 无损检测（NDT）： 重点讲解超声波检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）等无损检测方法的原理、适用范围、操作规程以及结果判读。 破坏性检测（DT）： 介绍拉伸试验、弯曲试验、冲击试验、金相检验、硬度试验等破坏性检测方法，以及它们在验证连接质量、理解连接机理中的作用。 质量管理体系： 简要介绍ISO 9000、ASME等相关质量管理体系在金属连接领域的应用。 五、 第四篇：安全与环保 金属连接过程中，安全与环保是不可忽视的重要环节。 第八章：金属连接的安全操作规程 个人防护装备（PPE）： 详细介绍焊接、钎焊等过程中所需的防护服、防护眼镜、手套、呼吸器等防护用品的选择与使用。 工作环境安全： 讲解通风、防火、防电击、防中毒等方面的安全要求，以及如何处理电弧光、烟尘、有毒气体等危险源。 设备安全操作： 强调对焊接设备、钎焊设备等操作前的检查、操作中的注意事项以及操作后的维护保养。 应急处理： 介绍在发生触电、火灾、中毒等意外情况时的应急处理措施。 第九章：金属连接的环保实践 减少烟尘与有害气体排放： 介绍低烟尘焊材、环保型保护气体、高效排风系统等技术。 废弃物处理与回收： 探讨焊渣、焊剂、废旧金属等的合理处置和回收利用。 绿色焊接技术： 介绍激光焊接、摩擦搅拌焊接等低能耗、低污染的绿色连接技术。 六、 结语：精益求精，连接未来 《匠心独运：现代金属连接艺术与实践》的完成，是我们对金属连接技术的一次全面梳理与深入探索。我们希望本书能够成为您在金属连接领域学习、工作和创新的得力助手。金属连接技术的发展日新月异，新的材料、新的工艺、新的设备不断涌现。我们鼓励读者保持终身学习的态度，不断吸收新的知识，勇于实践，精益求精，用精湛的技艺，连接起更美好的未来。 本书的编写，凝聚了多位资深工程师和技术专家的心血。我们衷心感谢所有为本书提供支持和帮助的单位及个人。若本书在内容上存在不足之处，恳请广大读者不吝赐教，以便我们不断改进。 愿每一位阅读本书的读者，都能在金属连接的世界里，找到属于自己的“匠心独运”。
作者简介
目录信息
第一章 焊接安全生产 第一节 焊接劳动保护 一、焊接过程中的危害因素及卫生标准 二、焊工防护措施及电弧焊安全操作要求 第二节 焊接安全生产检查 一、焊接生产场地的安全检查 二、工具的安全检查 第三节 焊接与切割作业中的安全用电 一、电的基础知识 二、焊接与切割设备的安全用电要求 三、触电的急救第二章 焊工识图及钳工基础知识 第一节 焊工识图基础知识 一、图样识读 二、视图识读 第二节 钳工技术基础 一、钳工的特点及常用设备 二、画线 三、锉削 四、锯削 五、錾削 六、钻孔 第三节 金属材料及热处理常识 一、纯金属的构造 二、钢的热处理第三章 电弧焊的设备及焊条 第一节 电弧焊焊接电源设备 一、普通电孤焊电源的种类型号及基本要求 二、交流弧焊电源(交流弧焊机) 三、直流弧焊机 第二节 电弧焊的辅助设备及常用工具 一、 电焊钳 二、焊接电缆 三、面罩及护目玻璃 第三节 电焊条 一、焊条的种类及合理使用 二、焊条的分类 三、焊条型号 四、焊条的应用第四章 焊接接头形式、坡口及焊缝 第一节 焊接接头形式 一、对接接头 二、T形接头 三、 角接接头 四、搭接接头 第二节 坡口的形式及加工 一、坡口的形式 二、坡口的加工 三、坡口的尺寸及名称 第三节 焊缝及焊缝各部分的名称 一、焊缝形式 二、焊缝各部分的名称第五章 手工电弧焊技术 第一节 手工电弧焊基本操作 一、引弧 二、运条 三、焊接规范的选择及焊条外观检查 第二节 各种位置的焊接技术 一、平焊及平角焊接技术 二、立焊及立角焊技术 三、横焊及横角焊技术 四、仰焊及仰面焊技术 五、堆焊技术 六、手工单面焊反面成形技术 七、缺陷和裂缝的焊补技术 八、复合作业 第三节 不同材料的金属焊接技术 一、不锈钢焊接工艺 二、铸铁的焊接工艺 三、铜和铜合金的焊接工艺 四、铝的焊接工艺 五、异种金属的焊接第六章 焊接缺陷与应力变形 第一节 焊接缺陷与检验 一、焊接质量与检验的重要性 二、熔化焊(手工电弧焊、气焊、埋弧焊)接头的缺陷 三、气体保护焊接头的缺陷 四、接触焊接头的缺陷 五、焊接接头的检验方法 第二节 应力变形与校正 一、焊接内应力及变形的种类 二、应力变形校正的方法第七章 氩弧焊工艺 第一节 钨极氩弧焊的特点及设备 第二节 手工钨极氩弧焊工艺 一、手工钨极氩弧焊基本操作工艺 二、自动钨极氩弧焊操作技术第八章 二氧化碳气体保护焊工艺 第一节 二氧化碳气体保护焊的特点及焊接设备 一、二氧化碳气体保护焊的特点 二、二氧化碳焊接设备 三、二氧化碳焊接参数 第二节 手工二氧化碳焊工艺 一、手工二氧化碳焊的焊接工艺 二、二氧化碳自动焊简介第九章 等离子切割与焊接工艺 第一节 等离子弧切割 一、等离子孤的产生及特点 二、等离子弧切割的基本原理 三、等离子弧切割设备 四、等离子弧切割操作 五、等离子弧切割安全操作规程 第二节 等离子弧焊接工艺 一、等离子弧焊接原理及特点 二、等离子弧焊接工艺第十章 其他焊接工艺 第一节 埋弧焊焊接工艺 一、埋弧焊的应用及设备 二、自动埋弧焊的焊接工艺 第二节 接触焊焊接工艺 一、接触焊的分类及焊接原理 二、接触焊焊接设备及电极 三、点焊焊接工艺 四、滚焊焊接工艺第十一章 气焊焊接工艺与切割工艺 第一节 气焊、切割材料及设备 一、气焊焊接材料 二、氧气瓶和减压器 三、乙炔瓶及减压器和使用 四、焊炬与割炬 五、其他设备及工具 第二节 气焊焊接工艺 一、气焊焊接工艺参数 二、气焊焊接的基本操作及各位置的焊接工艺 第三节 火焰钎焊工艺 一、火焰钎焊的原理及材料 二、火焰钎焊接头的形式 三、火焰钎焊操作工艺 第四节 切割工艺 一、切割规范的选择 二、切割操作工艺 三、切割开孔与钢圆及厚件的切割第十二章 特殊焊接与切割的安全工艺 第一节 燃料容器、管道的焊补 一、燃料容器、管道的焊补方法 二、焊补燃料容器时发生爆炸的原因及安全措施 第二节 水下焊接与切割安全工艺 一、水下焊接 二、水下切割 三、水下焊接与切割事故原因及安全措施 第三节 登高焊接与切割安全工艺参考文献
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