前言
第1章 概论1
第2章 母材4
2.1 分类4
2.2 牌号4
2.3 状态5
2.4 成分9
2.5 性能15
第3章 填充金属27
3.1 成分27
3.2 质量27
3.2.1 内部质量27
3.2.2 表面质量34
3.3 填充金属的选用34
第4章 焊接接头的冶金行为37
4.1 焊接接头的冶金特性37
4.1.1 焊缝区37
4.1.2 熔合区41
4.1.3 母材热影响区42
4.2 焊接接头的冶金缺陷45
4.2.1 焊缝气孔46
4.2.2 焊接裂纹52
第5章 材料的焊接性60
5.1 焊接性试验方法60
5.1.1 焊接裂纹倾向性试验方法61
5.1.2 焊接接头力学性能试验方法64
5.1.3 焊接接头高低温力学性能试验方法65
5.1.4 焊接接头疲劳与动载性能试验65
5.1.5 焊接接头断裂韧度试验方法66
5.1.6 焊接热、应力、应变模拟试验方法66
5.1.7 使用焊接性直接试验方法66
5.2 铝及铝合金的焊接性评价67
第6章 钨极惰性气体保护电弧焊80
6.1 概述80
6.2 焊接过程原理81
6.3 焊接设备84
6.4 焊接工艺86
6.4.1 交流手工钨极氩弧焊93
6.4.2 交流自动钨极氩弧焊95
6.4.3 交流脉冲钨极氩弧焊95
6.4.4 直流正接钨极氦弧焊95
6.4.5 直流正接高频脉冲钨极氦弧焊97
6.4.6 超音频变极性方波脉冲钨极氩弧焊98
6.5 焊接过程故障及焊接缺陷101
6.5.1 过程故障及其原因101
6.5.2 焊接缺陷及其成因102
6.6 典型工程应用103
6.6.1 液体火箭2A14铝合金贮箱箱底自动氩弧焊系统103
6.6.2 液体火箭2219铝合金贮箱变极性自动氩弧焊107
6.6.3 贮罐双人及双枪交流钨极氩弧焊108
6.6.4 铝合金薄壁筒体钨极氩弧焊工艺装备109
6.6.5 铝合金薄壁油箱悬空脉冲自动钨极氩弧焊110
第7章 熔化极惰性气体保护电弧焊112
7.1 焊接过程原理112
7.1.1 焊丝的加热及熔化112
7.1.2 熔滴过渡113
7.1.3 熔化极脉冲焊114
7.2 焊接设备116
7.3 焊接工艺120
7.3.1 熔化极半自动氩弧焊128
7.3.2 熔化极自动氩弧焊130
7.3.3 熔化极脉冲氩弧焊130
7.3.4 熔化极大电流氩弧焊131
7.3.5 熔化极双丝氩弧焊133
7.4 MIG焊过程故障及焊接缺陷133
7.4.1 MIG焊过程故障及其成因133
7.4.2 MIG焊缺陷及其成因135
7.5 典型工程应用135
7.5.1 低温压力容器特种接头MIG焊135
7.5.2 87m3浓硝酸铝容器MIG焊136
7.5.3 铝合金管道野外自动MIG焊137
7.5.4 电解槽大截面铝母线半自动MIG焊137
第8章 变极性等离子弧焊139
8.1 概述139
8.2 焊接过程原理与工艺特性140
8.3 焊接设备141
8.3.1 引弧单元142
8.3.2 焊接电源142
8.3.3 焊枪144
8.4 焊接材料146
8.5 焊接工艺及接头性能147
8.5.1 接头形式与装配147
8.5.2 焊接工艺148
8.6 典型工程应用155
8.6.1 液体火箭贮箱/航天密封舱体VPPAW+VPTIG复合焊155
8.6.2 输变电GIS母线筒体VPPAW+VPTIG复合焊156
第9章 电子束焊159
9.1 原理、特点和分类159
9.1.1 电子束焊的原理159
9.1.2 电子束焊的特点160
9.1.3 电子束焊的分类161
9.2 焊接设备163
9.2.1 电子枪163
9.2.2 高压电源及控制系统164
9.2.3 真空系统165
9.2.4 焊接工作台和工装夹具166
9.2.5 工业应用的电子束焊机166
9.3 一般焊接工艺166
9.3.1 接头设计166
9.3.2 焊前准备168
9.3.3 焊接参数168
9.3.4 工艺控制169
9.4 铝合金电子束焊170
9.4.1 铝合金电子束焊的特点170
9.4.2 铝合金电子束焊的接头性能172
9.5 典型工程应用174
第10章 激光焊176
10.1 概述176
10.2 激光器176
10.2.1 Nd:YAG激光器176
10.2.2 光纤激光器177
10.2.3 CO2激光器178
10.2.4 半导体激光器178
10.3 激光焊原理179
10.3.1 激光焊分类179
10.3.2 激光焊过程中的几种效应180
10.4 激光深熔焊181
10.4.1 焊接设备选择181
10.4.2 接头设计182
10.4.3 工艺参数及其对熔深的影响182
10.5 激光复合焊184
10.6 铝合金的激光焊186
10.6.1 铝合金CO2激光深熔焊的阈值及影响因素186
10.6.2 CO2激光填丝焊188
10.6.3 预置填料激光焊190
10.6.4 激光粉末焊191
10.6.5 激光压焊197
10.7 典型工程应用201
第11章 搅拌摩擦焊204
11.1 概述204
11.2 搅拌摩擦焊原理与工艺特性204
11.3 搅拌工具的发展206
11.3.1 柱形搅拌针207
11.3.2 锥形螺纹搅拌针和三槽锥形螺纹搅拌针208
11.3.3 偏心圆搅拌针和偏心圆螺纹搅拌针209
11.3.4 非对称螺纹搅拌针209
11.3.5 外开螺纹搅拌针210
11.3.6 用于搭接的两级搅拌针210
11.3.7 可伸缩式搅拌针210
11.4 铝合金的搅拌摩擦焊211
11.4.1 接头性能及其影响因素212
11.4.2 铝合金搅拌摩擦焊设备214
11.5 搅拌摩擦焊接头的缺陷、检测和修补216
11.5.1 搅拌摩擦焊接头缺陷分类216
11.5.2 搅拌摩擦焊缺陷的特征及分布217
11.5.3 搅拌摩擦焊缺陷的检测与补焊220
11.6 典型工程应用222
11.6.1 液体火箭贮箱搅拌摩擦焊222
11.6.2 飞机结构搅拌摩擦焊227
11.6.3 船舶铝合金结构搅拌摩擦焊230
11.6.4 轨道交通铝合金车体搅拌摩擦焊233
11.6.5 输变电装备铝合金结构搅拌摩擦焊235
11.6.6 电子系统铝合金结构搅拌摩擦焊237
11.6.7 电动汽车铝合金结构搅拌摩擦焊238
第12章 电阻焊240
12.1 概述240
12.2 焊接原理241
12.2.1 热的产生241
12.2.2 热的平衡243
12.2.3 焊接循环244
12.3 电阻焊设备245
12.3.1 电阻焊机245
12.3.2 电阻焊机的控制装置247
12.4 点焊248
12.5 缝焊252
12.6 闪光电阻对焊253
12.7 铝合金电阻点焊新型MRD电极257
12.8 典型工程应用258
第13章 钎焊260
13.1 概述260
13.2 钎焊基本原理261
13.2.1 液态钎料的润湿与毛细填缝262
13.2.2 液态钎料与母材的相互作用266
13.2.3 钎焊接头的形成与特征267
13.3 铝合金的钎焊性268
13.4 铝用钎焊材料270
13.4.1 铝用软钎料270
13.4.2 铝用软钎剂272
13.4.3 铝用硬钎料273
13.4.4 铝用硬钎剂275
13.5 钎焊工艺过程277
13.5.1 钎焊前母材表面处理277
13.5.2 钎焊接头形式278
13.5.3 钎焊方法与工艺280
13.5.4 钎焊的典型缺陷及其成因283
13.6 典型工程应用284
13.6.1 计算机铝合金机箱气体保护炉中钎焊284
13.6.2 铝合金微波器件真空炉中钎焊285
13.6.3 铝合金高效散热微通道结构真空炉中钎焊285
13.6.4 铝合金飞轮密封软钎焊286
13.6.5 铝合金与不锈钢管路结构的硬钎焊287
13.6.6 铝合金与不锈钢环路热管的大面积软钎焊289
13.6.7 铝钛钎焊技术290
13.6.8 铝铜钎焊技术292
第14章 扩散焊293
14.1 概述293
14.2 固相扩散焊294
14.2.1 固相扩散焊原理294
14.2.2 固相扩散焊工艺296
14.2.3 固相扩散焊接头组织与缺陷298
14.3 液相扩散焊299
14.3.1 液相扩散焊机制299
14.3.2 TLP扩散焊中间层303
14.3.3 TLP扩散焊工艺过程303
14.4 典型工程应用304
14.4.1 6063铝合金冷板微通道结构真空扩散焊304
14.4.2 铝合金与不锈钢导管过渡接头热压扩散焊305
14.4.3 铝铜双金属结构固相扩散焊305
第15章 其他焊接方法307
15.1 火焰气焊307
15.1.1 火焰特性307
15.1.2 溶剂308
15.1.3 火焰气焊工艺309
15.2 变形焊311
15.2.1 冷压焊312
15.2.2 热压焊316
15.2.3 超高真空变形焊316
15.3 爆炸焊316
15.3.1 爆炸焊过程及焊接原理317
15.3.2 爆炸焊工艺318
15.3.3 爆炸焊缺陷和检验321
15.3.4 爆炸焊技术的应用323
15.3.5 爆炸焊生产安全323
15.4 超声波焊324
15.4.1 超声波焊接系统及其工作原理325
15.4.2 超声波焊接设备326
15.4.3 超声波焊接工艺327
15.4.4 接头性能及焊接机理329
15.4.5 超声波焊的应用331
第16章 焊接接头质量检验332
16.1 概述332
16.2 焊接接头质量检验方法333
16.2.1 焊接检验方法的分类333
16.2.2 破坏性检验方法333
16.2.3 非破坏性检验方法337
16.2.4 无损检测338
第17章 铝合金的电弧增材制造354
17.1 概述354
17.1.1 电弧增材制造原理与分类354
17.1.2 电弧增材制造技术特点355
17.2 铝合金电弧增材制造系统356
17.3 铝合金电弧增材制造工艺过程358
17.3.1 模型处理358
17.3.2 成形前准备358
17.3.3 沉积成形359
17.3.4 成形后处理360
17.4 铝合金电弧增材制造常用材料361
17.5 铝合金电弧增材制造缺陷及质量控制362
17.5.1 孔洞缺陷的形成与解决措施362
17.5.2 热裂纹缺陷及解决措施363
17.5.3 未熔合问题及解决措施364
17.5.4 变形和残余应力问题及解决措施365
17.6 典型工程应用365
第18章 铝合金焊接结构完整性分析369
18.1 概述369
18.2 铝合金焊接结构完整性特点370
18.2.1 铝合金焊接接头370
18.2.2 焊接缺陷375
18.2.3 焊接应力和变形376
18.3 铝合金焊接接头的断裂分析397
18.3.1 焊接接头的断裂失效397
18.3.2 铝合金焊接接头的断裂397
18.3.3 断裂力学判据400
18.4 铝合金焊接接头的疲劳分析405
18.4.1 材料疲劳基本概念405
18.4.2 焊接接头的疲劳408
18.5 铝合金焊接接头的腐蚀分析414
18.5.1 焊接接头的腐蚀414
18.5.2 铝合金焊接接头的腐蚀特点414
18.5.3 铝合金焊接接头的应力腐蚀415
18.6 焊接结构的合于使用评定417
18.6.1 含缺陷结构的失效评定图及分析方法418
18.6.2 焊接结构的断裂评定419
参考文献423
