轻质材料焊接技术

  

   本书从实用的角度出发，详细介绍了各种轻质材料的焊接技术，包括钛和钛合金的焊接、铝和铝合金的焊接、镁和镁合金的焊接、叠层材料的焊接、异种轻金属的焊接、轻质复合材料的焊接等内容。从各种轻质材料的特性、焊接性、焊接工艺要点等方面做了系统阐述，并给出了一些轻质材料焊接研发和生产的成功案例，为读者掌握轻质材料的焊接和工程应用提供理论指导和实践经验。

本书适用面较广，主要供从事轻质材料研发、焊接生产和制造相关工作的工程技术人员、管理人员、质量检验人员使用，也可供高等院校师生参考。

  

   第1章概述1

1.1轻质材料焊接的发展/2

1.1.1轻质材料发展的战略意义/2

1.1.2轻质材料焊接现状/3

1.2轻金属的分类及性能/3

1.2.1轻金属的分类/3

1.2.2轻金属的主要特性/4

1.3轻质材料的焊接应用/7

1.3.1轻金属焊接的难易程度/7

1.3.2钛及其合金的焊接应用/8

1.3.3铝及其合金的焊接应用/12

1.3.4镁及其合金的焊接应用/16

1.3.5轻质复合材料的焊接应用/19

参考文献/20

第2章钛及钛合金的焊接21

2.1钛及钛合金的分类和性能/22

2.1.1钛及钛合金的分类/22

2.1.2钛及钛合金的化学成分及性能/23

2.2钛及钛合金的焊接性分析/25

2.2.1接头区脆化/26

2.2.2焊接裂纹倾向/29

2.2.3焊缝中的气孔/30

2.3钛及钛合金的焊接工艺/32

2.3.1钛及钛合金焊接工艺特点/33

2.3.2钛及钛合金的氩弧焊(TIG焊/MIG焊)/41

2.3.3钛及钛合金的等离子弧焊(PAW)/53

2.3.4钛及钛合金的电子束焊/54

2.3.5钛及钛合金的扩散焊/61

2.3.6钛及钛合金的电阻焊/66

2.3.7钛及钛合金的其他焊接方法/68

参考文献/70

第3章铝及铝合金的焊接71

3.1铝及铝合金的特性和焊接特点/72

3.1.1铝及铝合金的分类和性能/72

3.1.2铝及铝合金的焊接特点/76

3.1.3铝及铝合金的常用焊接方法/77

3.1.4铝及铝合金焊接材料/80

3.2铝及铝合金的焊接性分析/85

3.2.1焊缝中的气孔/85

3.2.2焊接热裂纹/88

3.2.3焊接接头的力学性能/91

3.2.4铝合金焊接修复和焊接性评定/96

3.3铝及铝合金焊接工艺/98

3.3.1焊前准备/98

3.3.2铝及铝合金的钨极氩弧焊(TIG焊)/99

3.3.3铝及铝合金的熔化极氩弧焊(MIG焊)/103

3.3.4铝及铝合金的搅拌摩擦焊(FSW)/109

3.3.5铝及铝合金的钎焊/117

3.3.6铝及铝合金的激光焊/123

参考文献/126

第4章镁及镁合金的焊接127

4.1镁及镁合金的分类、性能及焊接性特点/128

4.1.1镁及镁合金的分类/128

4.1.2镁及镁合金的成分及性能/130

4.1.3镁及镁合金的焊接性特点/133

4.1.4镁合金的应用/135

4.2镁及镁合金焊接工艺/136

4.2.1焊接材料及焊前准备/136

4.2.2镁及镁合金的氩弧焊/138

4.2.3镁及镁合金的电阻点焊/142

4.2.4镁及镁合金的气焊/143

4.2.5镁及镁合金的搅拌摩擦焊(FSW)/144

4.2.6镁及镁合金的其他焊接方法/147

4.3镁及镁合金焊接实例/152

4.3.1AZ31B镁合金的钨极氩弧焊/152

4.3.2电子控制柜镁合金组合件TIG焊/154

4.3.3镁合金汽轮机喷嘴裂纹的电子束焊修复/155

4.3.4飞机发动机镁合金铸件裂纹的TIG焊修复/156

4.3.5AZ31B/AZ61A异种镁合金的搅拌摩擦焊/157

4.3.6镁合金超声波振动钎焊/160

4.3.7镁合金自行车架的脉冲交流TIG焊/161

4.3.8ZM镁合金铸件缺陷的补焊/164

参考文献/166

第5章叠层材料的焊接169

5.1叠层材料的性能特点及焊接性/170

5.1.1叠层材料的性能特点/170

5.1.2叠层材料的焊接性分析/173

5.1.3叠层材料的焊接研究现状/176

5.1.4微叠层复合材料加工及增韧机制/178

5.2叠层材料的填丝钨极氩弧焊/183

5.2.1叠层材料填丝TIG焊的工艺特点/183

5.2.2叠层材料焊接区的熔合状态/184

5.2.3叠层材料与18-8钢焊接区的组织性能/190

5.2.4叠层复合材料焊接区的应力分析/193

5.3叠层材料的扩散钎焊/203

5.3.1叠层材料扩散钎焊的工艺特点/203

5.3.2叠层材料与18-8钢扩散钎焊的界面状态/206

5.3.3叠层材料/18-8钢扩散钎焊接头的显微硬度/213

5.3.4叠层材料/18-8钢扩散钎焊接头的剪切强度/217

5.4叠层材料与钛合金的过渡液相扩散焊/219

5.4.1叠层材料与钛合金TLP扩散焊的工艺特点/219

5.4.2叠层材料与钛合金TLP扩散焊的界面行为/221

5.4.3叠层材料与钛合金TLP扩散焊接头的性能特点/226

参考文献/228

第6章异种轻金属的焊接231

6.1铜与铝及铝合金的焊接/232

6.1.1铜与铝及铝合金的焊接特点/232

6.1.2铜与铝及铝合金的熔焊/234

6.1.3铜与铝及铝合金的压焊/237

6.1.4铜与铝及铝合金的钎焊/245

6.1.5铜与铝的搅拌摩擦焊/251

6.2铜与钛及钛合金的焊接/254

6.2.1铜与钛及钛合金的焊接特点/254

6.2.2铜与钛及钛合金的氩弧焊/254

6.2.3铜与钛及钛合金的扩散焊/255

6.3钛与铝的焊接/257

6.3.1钛与铝的焊接性特点/257

6.3.2钛与铝的钨极氩弧焊/258

6.3.3钛与铝的扩散焊/265

6.3.4钛与铝的冷压焊/267

6.3.5钛与铝的激光焊/267

6.4铝与镁的焊接/271

6.4.1铝与镁的焊接性特点/271

6.4.2铝与镁的钨极氩弧焊/273

6.4.3铝与镁的搅拌摩擦焊/274

6.4.4铝与镁的扩散焊/278

参考文献/280

第7章轻质复合材料的焊接283

7.1轻质复合材料的分类、特点及性能/284

7.1.1轻质复合材料的分类及特点/284

7.1.2轻质复合材料的增强体/286

7.1.3轻金属基复合材料的性能特点/287

7.2轻质复合材料的焊接性分析/291

7.2.1轻金属基复合材料的焊接性/291

7.2.2树脂基复合材料的连接性/295

7.2.3非连续增强金属基复合材料的焊接特点/297

7.3铝基复合材料的焊接/299

7.3.1铝基复合材料的焊接特点/299

7.3.2铝基复合材料的电弧焊/301

7.3.3铝基复合材料的钎焊/304

7.3.4铝基复合材料的摩擦焊/309

7.3.5铝基复合材料的扩散焊/312

7.3.6铝基复合材料的高能密度焊接/316

7.4钛基复合材料的焊接/317

7.4.1纤维增强钛基复合材料的焊接方法/317

7.4.2纤维增强钛基复合材料的激光焊/317

7.4.3纤维增强钛基复合材料的扩散焊/319

7.4.4钛基复合材料的钎焊/321

7.5C/C复合材料的连接/322

7.5.1C/C复合材料连接的主要问题/322

7.5.2C/C复合材料的扩散连接/322

7.5.3C/C复合材料的钎焊连接/325

参考文献326