金工实训 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:222

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出版时间:2010-4

价格:24.00元

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isbn号码:9787121105746

丛书系列:

图书标签:

• 金工
• 实训
• 机械制造
• 技能培训
• 工科
• 职业教育
• 动手能力
• 实操
• 技术
• 工业

熔铸与雕琢：现代金属工艺的精粹与实践 一、 序言：穿越时空的技艺之光 本书并非聚焦于基础的机械加工或材料的初步成型，而是深入探索那些对金属材料进行精细化、艺术化和高精度改造的现代工艺体系。它旨在为对高端制造、精密仪器、复杂结构件制造乃至传统工艺复兴抱有浓厚兴趣的读者提供一个全面而深入的视角。我们将探讨的重点，是如何将原始的金属块体，通过一系列高度控制的物理和化学过程，转化为具有特定功能和美学价值的成品。 本书的视角是跨学科的，它横跨了材料科学、精密机械制造、热力学控制、表面工程以及现代设计理念。它摒弃了对一般性车、铣、刨、磨等基础操作的冗长描述，转而关注那些决定产品性能上限的关键技术。 二、 现代金属形变与塑性加工的深度解析 本书将详细阐述现代金属塑性加工中的前沿技术，这些技术的核心在于如何精确控制材料的微观结构和宏观形状。 2.1 增材制造（Additive Manufacturing, AM）的金属革命： 我们不会泛泛而谈3D打印，而是专注于金属增材制造中的两大核心技术：选区激光熔化（SLM）与电子束熔化（EBM）。 SLM的工艺窗口控制： 深入分析激光功率、扫描速度、铺粉厚度之间的复杂关系，以及如何通过优化扫描策略（如跳跃、栅格、边界效应处理）来抑制残余应力和孔隙率的形成。我们将考察在钛合金和镍基高温合金中，如何通过熔池动力学模拟，确保致密度达到航空级标准。 EBM的真空与热场管理： 探讨高真空环境下电子束的聚焦与偏转控制技术，以及预热对基板结合层（Bonding Layer）的微观组织影响。重点剖析层间结合的冶金学基础，而非简单的设备介绍。 2.2 复杂温/热加工成形技术： 本书对传统锻造和轧制的描述将着重于复杂拓扑结构的实现。 精锻与温挤压： 探讨如何利用有限元分析（FEA）来预判模具内的金属流动路径，特别是在制造具有复杂内腔结构或超高强度要求的零部件（如航空起落架部件）时，如何通过控制变形速度和温度梯度，避免产生危险的内部分层或脆性相变。 旋转锻造与旋压技术（Spin Forming）： 详细解析在高速旋转作用下，薄壁金属件如何通过塑性变形实现高精度和高强度的结合。对比分析传统冷旋压与热旋压在对复杂曲面（如火箭喷管尾锥）进行成形时的适用性与工艺窗口差异。 三、 表面工程与性能提升的精细化控制 金属制品的最终性能往往取决于其表层状态。本章聚焦于超越基础镀层的先进表面处理技术。 3.1 高能表面改性技术： 激光熔覆（Laser Cladding）： 探讨使用高能激光束熔化预置的粉末层，实现与基体金属的冶金结合。我们将详细分析稀释率（Dilution Rate）的控制对熔覆层性能的影响，以及如何通过脉冲激光熔覆技术来制备梯度功能材料（FGMs）涂层。 等离子喷涂与冷喷涂的差异化应用： 对比传统的高温等离子喷涂与利用高压气体加速的冷喷涂技术。重点阐述冷喷涂如何应用于热敏感基材（如复杂电子封装件），通过固态结合实现高结合强度和低残余应力。 3.2 疲劳寿命与耐腐蚀性的深度强化： 残余应力调控工艺： 深入研究滚压（Shot Peening）和应力扩散技术（如低碳扩散渗碳）在提升零部件抗疲劳性能中的作用。我们关注的不是“如何做”，而是“如何量化和优化”表面感应的压应力分布。 化学热处理的高级应用： 剖析氮化（Nitriding）和碳氮共渗（Carburizing）过程中，表面活性元素在晶格中的扩散机理，以及如何精确控制渗层深度和硬度梯度曲线，以满足极端工况下的耐磨损要求。 四、 极高精度与复杂结构的实现 本章讨论的是那些要求公差达到微米甚至亚微米级别的制造挑战。 4.1 线切割（WEDM）的超精细化操作： 聚焦于慢走丝线切割技术在模具制造和复杂截面加工中的应用。探讨电火花间隙（Spark Gap）的控制、脉冲参数对光洁度和切割速度的影响，以及如何通过多次切割（如粗加工、半精加工、精加工）策略来消除“热影响区”和二次硬化层。 4.2 电化学加工（ECM）与电解放电加工（EDM）的结合应用： ECM的流体力学优化： 分析在去除率和表面质量之间，如何通过优化电解液的流速、温度和导电率，来抑制杂乱的“溶解坑”形成，特别是在加工异形腔体和深孔时。 EDM的微纳加工潜力： 探讨微电火花加工（Micro-EDM）在制造微型发动机喷嘴、医疗植入物等方面的应用，重点在于如何通过超短脉冲和低能量实现无接触的精密去除。 五、 质量控制与无损检测前沿 制造过程的终极目标是确保质量。本书将介绍超越传统目检和硬度测试的先进检测手段。 5.1 基于几何尺寸的计量学： 重点介绍三维扫描技术（如激光/结构光）和坐标测量机（CMM）在复杂曲面逆向工程与质量溯源中的应用。分析如何处理扫描数据中的噪声和点云密度，以准确评估几何偏差和形位公差。 5.2 内部缺陷的深度成像： 工业CT（Computed Tomography）： 详细介绍工业X射线CT在分析增材制造件内部孔隙分布、裂纹萌生点以及未熔合区域的非破坏性能力。我们将展示如何通过三维重建模型进行定量化缺陷分析。 超声波相控阵检测（Phased Array UT）： 探讨如何利用多个超声波阵元聚焦声束，实现对焊缝和大型锻件内部的缺陷定位和尺寸评估，尤其是在复杂界面和应力集中区域的敏感性。 六、 结论：面向未来的智能制造集成 本书的最终落脚点，在于将上述所有精细化的金属加工技术，与工业物联网（IIoT）和人工智能（AI）相结合。我们探讨的不是“如何操作某台机器”，而是“如何利用数据流来实时优化整个制造批次的工艺参数”，以实现真正的自适应制造和零缺陷生产目标。本书提供的是一套关于如何精益求精、如何将材料潜能推向极致的工艺思维框架。

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