鈦合金和鋁合金廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船和汽車等工業(yè)中，鈦/鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)也得到越來(lái)越多的重視，實(shí)現(xiàn)鈦與鋁的可靠連接具有重要意義。
本書以作者多年的技術(shù)和科研經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，全面闡述了國(guó)內(nèi)外鈦與鋁焊接技術(shù)的新進(jìn)展，涉及連接方法、工藝改進(jìn)、結(jié)合機(jī)理、焊接缺陷及斷裂行為等新理論和技術(shù)成果。內(nèi)容包括：介紹了一種新的熔釬焊技術(shù)并綜述了鈦與鋁異種材料熔釬焊技術(shù)；對(duì)鈦與鋁進(jìn)行了鎢極氬弧熔釬焊、熔化極氬弧熔釬焊工藝探索和理論分析；相對(duì)完整地闡述了鈦與鋁氬弧熔釬焊的連接機(jī)制，闡述了鈦與鋁的界面結(jié)合機(jī)理；還重點(diǎn)介紹了鈦與鋁氬弧熔釬焊接頭焊接裂紋和斷裂行為等。
本書可供從事焊接技術(shù)、異種金屬連接與材料開(kāi)發(fā)、航空航天等專業(yè)的工程技術(shù)人員使用,也可供高等院校師生、科研院(所)和企事業(yè)單位的科研人員閱讀和參考。
1 本書是目前國(guó)內(nèi)不多見(jiàn)的、全面介紹鈦與鋁先進(jìn)連接技術(shù)方面的專著。
2 內(nèi)容全面、系統(tǒng)性強(qiáng)，便于相關(guān)人員自學(xué)。
3 具有一定的理論創(chuàng)新和較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。
鈦合金和鋁合金以其優(yōu)異的屈強(qiáng)比、良好的耐蝕性和抗疲勞性能，廣泛應(yīng)用于航空航天、艦船、高檔汽車等工業(yè)中。隨著運(yùn)載設(shè)備輕量化技術(shù)的進(jìn)步和需求，鈦/鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)受到了廣泛重視，鈦和鋁兩種金屬的焊接成為亟待解決的課題。
鑒于鈦和鋁物理化學(xué)性質(zhì)的差異，兩者實(shí)現(xiàn)熔焊結(jié)合面臨殘余應(yīng)力大、生成脆性相多等難題。本書在綜述了鈦與鋁焊接研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)熔釬焊技術(shù)原理進(jìn)行了鈦與鋁的氬弧焊技術(shù)探索。本書的主要特色如下：
① 采用改進(jìn)的填絲鎢極氬弧焊和脈沖熔化極氬弧焊對(duì)鈦與鋁進(jìn)行了氬弧熔釬焊，闡述了連接工藝（包括焊絲合金成分、焊接熱輸入等）對(duì)Ti/Al接頭焊接區(qū)組織特征的影響。
② 通過(guò)對(duì)接頭焊接區(qū)元素分布與物相結(jié)構(gòu)的研究和分析，闡述了鈦與鋁異種金屬的結(jié)合機(jī)理，并進(jìn)一步闡明了氬弧焊工藝、焊接區(qū)顯微組織、鈦與鋁結(jié)合機(jī)理之間的內(nèi)在聯(lián)系。
③ 通過(guò)對(duì)接頭中焊接裂紋的形成機(jī)制與擴(kuò)展行為的研究，闡述了氬弧焊工藝、焊接區(qū)顯微組織、焊接裂紋之間的聯(lián)系。
本書的研究工作得到山東大學(xué)李亞江教授、王娟教授，中北大學(xué)李志勇教授、張英喬副教授的悉心指導(dǎo)；本書的編寫還獲得國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.51175303、No.51805492）和山西省自然科學(xué)基金（201801D221149）的資助，在此一并表示衷心感謝。
鑒于作者水平有限，書中疏漏之處在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者諒解和批評(píng)指正。
著者
2019年6月
第1章概述
1.1鈦/鋁異質(zhì)焊接的意義001
1.1.1鈦合金的特種應(yīng)用001
1.1.2鋁合金的特種應(yīng)用006
1.1.3鈦/鋁復(fù)合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景008
1.2鈦與鋁熔焊特點(diǎn)009
1.3鈦與鋁焊接現(xiàn)狀011
1.3.1擴(kuò)散焊012
1.3.2摩擦焊014
1.3.3釬焊016
第2章鈦/鋁熔釬焊技術(shù)
2.1熔釬焊原理及特點(diǎn)019
2.2鈦與鋁熔釬焊現(xiàn)狀021
2.2.1焊接方法021
2.2.2工藝改進(jìn)023
2.2.3焊接接頭的結(jié)合機(jī)理025
2.2.4焊接缺陷及斷裂行為027
2.3鈦/鋁氬弧焊研究設(shè)計(jì)029
2.3.1組織性能分析思路030
2.3.2研究方法030
第3章鈦/鋁鎢極氬弧焊
3.1焊接工藝及參數(shù)034
3.1.1焊材選用034
3.1.2焊接工藝設(shè)計(jì)037
3.1.3焊接接頭成形038
3.2焊接接頭組織特征041
3.2.1焊接熱影響區(qū)041
3.2.2鋁側(cè)熔合區(qū)046
3.2.3焊縫048
3.2.4鈦/鋁結(jié)合區(qū)054
3.3焊接接頭的力學(xué)性能062
3.3.1顯微硬度分布062
3.3.2接頭的強(qiáng)度066
3.4小結(jié)067
第4章鈦/鋁熔化極氬弧焊
4.1鈦/鋁無(wú)坡口熔化極氬弧焊069
4.1.1焊接工藝及參數(shù)069
4.1.2焊接接頭組織特征073
4.1.3焊接接頭顯微硬度081
4.1.4小結(jié)083
4.2鈦/鋁開(kāi)坡口熔化極氬弧焊084
4.2.1焊接工藝及參數(shù)084
4.2.2鈦/鋁結(jié)合區(qū)組織特征088
4.2.3焊接接頭的力學(xué)性能092
4.2.4小結(jié)093
第5章鈦/鋁結(jié)合機(jī)理
5.1鈦/鋁結(jié)合區(qū)相結(jié)構(gòu)095
5.1.1鎢極氬弧焊095
5.1.2不開(kāi)坡口的熔化極氬弧焊098
5.1.3開(kāi)坡口的熔化極氬弧焊100
5.2鈦/鋁結(jié)合區(qū)元素分布101
5.2.1鎢極氬弧焊101
5.2.2熔化極氬弧焊106
5.3鈦/鋁界面形成107
5.3.1Ti/Al熔合區(qū)107
5.3.2Ti/Al釬焊界面110
5.3.3Si的擴(kuò)散113
5.4小結(jié)115
第6章焊接缺陷及斷裂
6.1焊接裂紋116
6.1.1鋁側(cè)焊接熱影響區(qū)116
6.1.2焊縫117
6.1.3鈦/鋁結(jié)合區(qū)118
6.2鈦/鋁結(jié)合區(qū)焊接應(yīng)力120
6.2.1應(yīng)力分布121
6.2.2裂紋的形成127
6.3焊接接頭的斷裂131
6.3.1填絲鎢極氬弧焊接頭131
6.3.2脈沖熔化極氬弧焊接頭136
6.4小結(jié)140
參考文獻(xiàn)141
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