船舶焊接工艺学

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出版者:哈尔滨工程大学出版社
作者:陈倩清主编
出品人:
页数:212
译者:
出版时间:2005-9
价格:16.00元
装帧:
isbn号码:9787810737302
丛书系列:
图书标签:
  • 船舶焊接
  • 焊接工艺
  • 焊接技术
  • 造船工程
  • 焊接材料
  • 焊接设备
  • 焊接检验
  • 焊接安全
  • 焊接规范
  • 海洋工程
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具体描述

《船舶焊接工艺学》依据原中国船舶工业总公司1997年颁发的《职业技能鉴定规范》(考试大纲)编写而成,《船舶焊接工艺学》由两部分组成,即专业理论基础知识、焊接技能操作技术。专业理论基础知识内容主要包括:常用焊接方法及其一般工艺知识、焊接设备、焊接材料、金属材料的焊接、焊接应力及变形、焊接检验和焊接缺陷的修整及焊补知识;焊接技能操作技术包括:焊条电孤焊仰对接单面焊双面成形、CO2气体保护焊垂直固定管——管对接焊接指导、手工电弧焊仰对接单面焊双面成形、焊条电弧焊管——管对接全位置焊(水平固定)、焊条电孤焊管——管对接横焊(垂直固定)、板材手工钨极氩弧焊平对接、钨极氩弧焊管对接等训练课题。可供船舶技工学校、职业技能鉴定培训中心电焊专业作教材使用,并可作船厂和其他行业焊工的参考用书。

《先进材料连接技术前沿》 内容简介 引言:新材料与连接技术的交汇点 在全球工业转型升级的大背景下,新材料,特别是高性能复合材料、先进金属合金以及功能性薄膜的应用日益广泛。这些新材料以其卓越的力学性能、轻量化潜力及耐腐蚀特性,正在重塑航空航天、能源、汽车制造乃至生物医学工程的格局。然而,新材料的引入,对其连接技术的提出了前所未有的挑战。传统的连接方法往往难以适应新材料复杂的微观结构、热敏感性及异种材料间的界面兼容性问题。因此,对连接技术进行基础理论的深化和先进工艺的探索,已成为保障高端装备可靠性和实现材料性能最大化的关键瓶颈。《先进材料连接技术前沿》正是瞄准这一需求,系统梳理和深入探讨当前材料连接领域最前沿、最关键的理论模型、工艺方法与工程应用实践的综合性专著。 第一部分:连接基础理论的深化与模型构建 本书的理论基础部分,着重于超越传统工程热力学和材料科学的范畴,深入探讨连接界面在原子、微观尺度上的行为。 第一章:界面物理化学与冶金反应动力学 本章详细分析了不同材料体系(如碳纤维增强环氧树脂基复合材料、镍基高温合金、镁铝合金等)在加热、熔融和凝固过程中,界面处的能量势垒、扩散机制以及固液相线变化。引入了基于密度泛函理论(DFT)的计算模拟方法,用于预测不同连接元素在界面能和晶格失配度上的表现。重点阐述了湿润性、润湿角动力学在真空钎焊和扩散连接中的影响,并建立了描述异质材料界面反应动力学的非平衡态热力学模型。 第二章:连接残余应力和变形的精确预测 连接过程中产生的不均匀热循环是残余应力和结构变形的主要来源。本书摒弃了传统的简化有限元模型,采用更精细的宏细观耦合方法。我们详细介绍了基于晶粒尺度模拟(CSM)的残余应力分析方法,探讨了材料的应变梯度塑性理论在焊缝区微观结构演化中的应用。针对薄板和复杂曲面结构,引入了基于数字图像相关(DIC)技术的原位应力监测与反演算法,以验证和修正数值预测模型。 第二部分:革命性的连接工艺技术 本部分聚焦于当前正在引领行业变革的非传统、高精度连接工艺,并对其实现机制进行了深度剖析。 第三章:高能束流与定向能量连接技术 电子束(EB)、激光束(LB)和等离子束(PB)作为高能量密度输入源,是连接难熔金属和超高强度钢的关键。本章不仅关注光束与材料的耦合效应,更侧重于能量精确控制对熔池稳定性及夹杂物形态的影响。特别辟出章节,详细探讨了激光复合焊(L-hybrid)在解决高反射率材料(如铜合金)连接中的应用瓶颈,并介绍了使用等离子体辅助的低温扩散连接技术,以最大程度减少热影响区(HAZ)的晶粒粗大化。 第四章:固态连接技术的新突破 固态连接(如搅拌摩擦焊FSW、爆炸焊EBW)因其无熔化过程而成为连接热敏材料的理想选择。本书深入分析了搅拌摩擦焊过程中工具与材料间的摩擦物理机制,引入了基于剪切速率和摩擦系数的材料流动模型。在爆炸焊方面,我们详述了“斜面起爆”和“超塑性界面”的形成机理,并展示了如何通过控制冲击压力波形,实现对界面化合物层厚度和微观结构的精确调控,特别是在钛合金与钢的异种连接中的应用案例。 第五章:先进粘接与复合材料的连接策略 粘接技术在航空结构中占据了越来越重要的地位。本章不再局限于传统环氧树脂粘接,而是深入探讨了纳米增强型结构胶粘剂的制备工艺及其对界面剪切强度的影响。对于复合材料的连接,我们提出了基于超声波辅助的固化过程控制技术,用以消除气孔和界面脱粘。此外,还涵盖了热塑性复合材料的感应加热和电阻加热熔接技术,旨在实现100%的基体熔融和可靠的纤维渗透。 第三部分:连接质量的无损评估与寿命预测 高质量的连接必须建立在精确的检测和可靠的寿命评估基础上。 第六章:多尺度无损检测(NDE)技术集成 本章系统介绍了用于复杂连接结构检测的新型无损技术。重点阐述了相控阵超声(PAUT)在识别焊缝内部微小裂纹和未焊透缺陷时的信号处理算法优化。对于复合材料的界面缺陷,引入了红外热像仪的瞬态热激励方法(TTI)和低频超声共振技术。此外,还探讨了基于深度学习的图像识别系统在自动化焊缝质量分类中的应用,旨在提高缺陷识别的效率与准确性。 第七章:连接结构的服役性能与剩余寿命预测 连接点的性能直接决定了整个结构件的服役寿命。本书结合疲劳损伤力学和断裂力学,建立了针对不同连接方式(如焊缝、粘接层)的应力集中系数模型。详细分析了在交变载荷、高温蠕变和腐蚀环境下,连接界面微观结构对疲劳萌生和扩展的影响。最后,提出了基于疲劳累积损伤理论和风险评估的连接结构剩余使用寿命(RUL)预测框架,为关键装备的在役维护提供了科学依据。 结语 《先进材料连接技术前沿》力求构建一个连接理论、工艺创新与工程实践紧密结合的研究平台。它不仅为材料科学、焊接工程、机械设计等领域的科研人员提供了深入的理论参考和前瞻性的技术指引,也为航空航天、核电、轨道交通等高端制造业的工程师提供了解决复杂连接难题的实用工具和创新思路。本书的出版,旨在推动我国在先进材料连接技术领域达到国际先进水平,支撑国家重大工程项目的顺利实施。

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读后感

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用户评价

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从阅读体验的角度来看,这本书最大的优点在于它的“工具书”属性被发挥到了极致,但它又远超了一般意义上的工具书的冰冷与僵硬。它在关键节点设置了大量“工程实践警示”的小栏目,这些往往是作者在多年工程实践中用“血的教训”换来的宝贵经验总结。比如,在谈到轨道式自动焊设备参数设定时,它会用加粗的字体强调“切勿忽略环境温度对预热要求的微小修正”,这种实战性的提醒非常接地气,瞬间拉近了理论与现场的距离。此外,本书的索引和术语表设计得极其精良,查找效率极高。我曾经为了验证一个关于特定焊缝几何尺寸的规范要求,只用了不到三十秒就通过交叉引用找到了相关的国家标准编号及其在本书中的具体应用案例。这种设计充分体现了对专业读者时间成本的尊重。总而言之,这本书不是那种读完一遍就束之高阁的“装饰品”,而是一本需要伴随职业生涯不断翻阅、在其边缘做下批注、并随时可以从中提取即时解决方案的“工作伙伴”,其价值会随着使用频率的增加而持续攀升。

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坦率地说,这本书的深度和广度让我有些“吃不消”,但这种“压力”恰恰是它价值的体现。它绝非一本为初学者准备的入门读物,其中对于复杂焊接缺陷的成因分析,特别是对“氢致延迟裂纹”的机制剖析,引用了多篇国际权威期刊的研究成果,其专业术语的密度相当高。我发现自己不得不在阅读每一章节时,都配上至少一本相关的冶金词典作为辅助工具,才能完全理解作者对特定材料(如高强钢、钛合金)在特定焊接环境下的微妙反应的描述。这说明,这本书是为那些已经具备一定行业背景,并渴望向更高层次迈进的专业人士量身定做的“进阶指南”。作者在处理争议性技术点时,表现出了罕见的客观和审慎,他们不会武断地下结论,而是会并列呈现不同的主流观点,并基于现有数据评估哪种方案在特定场景下更具可靠性。这种鼓励批判性思维的写作方式,对于培养能独立解决复杂工程难题的专业人才来说,是无价的。它逼迫读者去思考和权衡,而不是简单地接受既定答案。

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这本书的装帧和排版设计真是让人眼前一亮,封面采用了一种沉稳的深蓝色调,配合着精致的金属光泽字体,光是摆在书架上就透着一股专业和信赖感。内页的纸张质量也相当不错,触感温和,油墨印制清晰锐利,即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。我特别欣赏它在图表和插图上的处理,那些复杂的结构剖面图和工艺流程示意图,线条流畅,标注详尽,即便是初次接触这个领域的读者,也能大致把握其核心逻辑。例如,在介绍几种不同焊接方法的对比时,作者没有采用平铺直叙的文字堆砌,而是用清晰的流程图和对比表格,将各种参数和适用条件一目了然地呈现出来,这一点对于需要快速查阅资料的技术人员来说,无疑是极大的便利。更别提那些实操步骤的分解,每一步骤都配有高清的实景照片,将焊接前的准备、操作中的手势、以及焊缝成型的细节都捕捉得十分到位,让人感觉就像是有位经验丰富的大师傅在手把手地指导一般。这种对细节的极致追求,足见编者对提升读者阅读体验的用心良苦,让原本枯燥的技术性内容变得赏心悦目,极大地降低了学习的门槛,这在同类专业书籍中是相当罕见的亮点。

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阅读这本书的过程中,我深深感受到作者团队对于不同学科交叉点的把握极为精准和全面。书中对焊接过程中的热力学、冶金学原理的讲解,达到了教科书级别的严谨性,但最令人称奇的是,他们成功地将这些复杂的物理化学概念,用一种高度工程化、可操作性的语言进行了转译。比如,在讲解高能束焊接(如激光焊)时,它没有停留在对光束特性的描述,而是立刻将焦点转移到了能量密度如何影响熔池的流动性、如何控制飞溅和气孔的产生,并给出了具体的功率和扫描速度的推荐范围。这表明作者的视野不仅仅局限于传统焊工的技能层面,而是完全融入了现代制造业对精度和效率的极致追求。此外,书中对无损检测(NDT)技术的介绍也十分到位,它将检测方法(如超声波、射线探伤)与可能产生的典型缺陷类型紧密挂钩,形成了一个完整的质量闭环管理思路。这种跨学科的融合能力,让这本书的受众群体大大拓宽,它不仅对焊工、焊接工程师有价值,对于从事材料科学研究、设备设计、乃至项目管理的人员,都能从中汲取到宝贵的、体系化的知识营养。

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这本书的叙事逻辑和知识体系的构建,体现了一种非常成熟且深思熟虑的学术布局。它并非简单地罗列技术规范和标准,而是从材料科学的基础原理出发,层层递进地深入到具体的工艺参数控制和质量控制环节。第一部分对金属热影响区(HAZ)的微观结构演变进行了深入的探讨,文字精炼却不失深度,用到了许多前沿的研究成果来佐证传统焊接理论的局限性与发展方向,这使得这本书不仅仅是一本“操作手册”,更是一部具备理论高度的参考书。紧接着,章节之间衔接得如行云流水般自然,从宏观的焊接到微观的晶粒变化,再到实际生产中的缺陷分析,作者总是能巧妙地找到一个过渡点,引导读者的思维自然地迈向下一个知识模块。我尤其欣赏其中关于“过程优化”那一章,它不仅仅描述了“如何做”,更深入探讨了“为什么这样做的效果最好”,引入了大量的案例分析,这些案例似乎都来源于真实的工程项目,充满了实战的烟火气,避免了纯理论带来的空泛感。这种结构,使得读者在学习新知识的同时,也能不断地反思和校准自己已有的工程认知,构建起一个坚固而灵活的知识框架,而不是死记硬背零散的知识点。

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