內容簡介
《複合材料的焊接》對不同基體(包括金屬、陶瓷、碳和有機材料等非金屬)、不同形態(纖維、顆粒、晶須)和不同增強材料的複合材料的種類、性能、焊接性、焊接材料的選用、焊接工藝及焊接質量保障,進行了比較詳細的討論。
《複合材料的焊接》可供高等院校焊接、材料專業的師生以及科研機構、新產品製造和維修的技術人員參考使用。
編輯推薦
《複合材料的焊接》對各類複合材料的種類、性能、焊接性、焊接材料的選用、焊接工藝及焊接質量保障進行了比較詳細的介紹。
前言
隨著科學技術特別是高新技術的發展,各行業的生產需要對材料提出了更高的要求。傳統的金屬及其合金已無法滿足這些要求,因此人們開發了一種新型的材料——複合材料:將已有的金屬和非金屬材料以不同的工藝方法複合在一起,以滿足一種材料無法滿足的使用性能的要求。
複合材料可以根據預期的性能指標將不同的材料(包括金屬和非金屬)通過複合工藝按一定的設計要求複合在一起,以充分發揮其優點。這種複合材料具有任何單一材料所難以達到的優越性能,比如,高的比強度和比模量,耐高溫,耐低溫,耐熱衝擊,線脹係數小,尺寸穩定性好,耐磨和耐腐蝕等。這種材料在航空、航天等高新技術領域發揮了重要的作用,並在建築、交通運輸、化工、機械等方面也得到了廣泛套用。這些材料包括金屬基和非金屬基(有機、無機)複合材料等。在複合材料中,一相為連續相,作為基體相,可以是金屬或非金屬;另一相為分散相,它可以大大改善基體相的性能。
複合材料具有很複雜的性能,一般來說,其焊接性不佳,需要採用特殊的焊接工藝才能得到滿意的焊接接頭。另外,這些材料套用於工作條件比較惡劣的環境下,它是開發套用時間較短,但發展很快的新型材料,因此將國內外關於這類材料焊接套用的研究成果匯集成冊,以供從事這類材料焊接套用的研究人員、生產和維修技術人員以及高等院校師生參考使用,是很有必要的。
本書對不同基體(包括金屬、陶瓷、碳和有機材料等非金屬)、不同形態(纖維、顆粒、晶須)和不同增強材料的複合材料的種類、性能、焊接性、焊接材料的選用、焊接工藝及焊接質量保障,進行了比較詳細的討論。
目錄
前言
第1章 金屬基複合材料的焊接1
1.1 概述1
1.1.1 複合材料的分類1
1.1.2 複合材料的特點2
1.2 金屬基複合材料的性能及焊接特點3
1.2.1 連續纖維增強金屬基複合材料的焊接特點4
1.2.2 非連續纖維增強金屬基複合材料的性能及焊接特點11
1.3 連續纖維增強金屬基複合材料的焊接23
1.3.1 電弧焊24
1.3.2 雷射焊25
1.3.3 擴散焊26
1.3.4 釺焊28
1.3.5 電阻焊36
1.3.6 膠接38
1.4 非連續SiC纖維增強金屬基複合材料的焊接41
1.4.1 非連續SiC纖維增強鋁基複合材料的焊接性41
1.4.2 SiC增強鋁基複合材料的惰性氣體保護焊44
1.4.3 SiC增強鋁基複合材料的雷射焊47
1.4.4 SiC增強鋁基複合材料電子束焊52
1.4.5 SiC增強鋁基複合材料等離子弧焊和噴塗57
1.4.6 SiC增強鋁基複合材料半固態焊71
1.4.7 SiC增強鋁基複合材料摩擦焊72
1.4.8 SiC增強鋁基複合材料閃光對焊74
1.4.9 SiC增強鋁基複合材料釺焊74
1.4.1 0SiC增強鋁基複合材料粉末中間層的反應擴散焊78
1.4.1 1SiC增強鋁基複合材料無中間層的液相擴散焊80
1.5 Al2O3增強鋁基複合材料的焊接81
1.5.1 Al2O3增強鋁基複合材料擴散焊81
1.5.2 Al2O3增強鋁基複合材料瞬間液相擴散焊82
1.5.3 Al2O3纖維增強鋁基複合材料電容儲能點焊89
1.5.4 Al2O3纖維增強鋁基複合材料常規摩擦焊90
1.6 鐵基複合材料的焊接90
1.7 非連續增強鎂基複合材料的焊接92
1.7.1 非連續增強鎂基複合材料92
1.7.2 SiCp/Mg複合材料的雷射焊93
1.8 顆粒增強耐熱超合金基複合材料的焊接95
1.8.1 概述95
1.8.2 顆粒增強複合材料製備及成形95
1.8.3 物理性能95
1.8.4 力學性能96
1.8.5 顆粒增強鎳基耐熱複合材料的焊接97
1.9 鈦基複合材料的快速紅外焊接法100
參考文獻100
第2章 碳/碳複合材料的焊接105
2.1 碳/碳複合材料的分類、性能及套用105
2.1.1 碳/碳複合材料的分類105
2.1.2 碳/碳複合材料的性能及套用105
2.2 碳/碳複合材料的擴散焊106
2.2.1 焊件之間生成石墨來焊接碳/碳複合材料106
2.2.2 焊件之間生成碳化物來焊接碳/碳複合材料108
2.2.3 用玻璃作為中間層來焊接碳/碳複合材料111
2.2.4 採用酚醛樹脂焊接碳/碳複合材料111
2.3 碳/碳複合材料與其他材料的異種材料擴散焊114
2.3.1 碳/碳複合材料與鎳基高溫合金的擴散焊114
2.3.2 碳/碳複合材料與鈮的瞬時液相擴散焊116
2.3.3 碳/碳複合材料與LAS玻璃陶瓷的擴散焊接116
2.4 碳/碳複合材料的釺焊118
2.4.1 碳/碳複合材料之間的釺焊118
2.4.2 碳/碳複合材料與銅的釺焊125
2.4.3 碳/碳複合材料與鈦的釺焊128
2.5 碳/碳複合材料的膠接131
2.5.1 碳/碳複合材料之間的膠接131
2.5.2 碳/碳複合材料與銅的膠接131
2.5.3 碳/碳複合材料與鋁的膠接132
2.5.4 碳/碳複合材料與鈦的膠接132
2.6 碳/碳複合材料與金屬的熱壓焊132
參考文獻132
第3章 陶瓷基複合材料的焊接134
3.1 陶瓷基複合材料的分類、性能及套用134
3.1.1 陶瓷基複合材料的分類134
3.1.2 陶瓷基複合材料的性能及套用135
3.2 陶瓷基複合材料的焊接性137
3.2.1 陶瓷基複合材料焊接的難點和改善137
3.2.2 陶瓷基複合材料自身的焊接性138
3.2.3 陶瓷基複合材料與金屬的焊接性138
3.3 陶瓷基複合材料的焊接139
3.3.1 陶瓷基複合材料的釺焊142
3.3.2 陶瓷基複合材料的擴散焊147
3.3.3 陶瓷基複合材料的電子束焊150
3.3.4 陶瓷基複合材料的膠接151
3.3.5 陶瓷基複合材料的其他焊接方法153
3.4 Cf/SiC增強陶瓷基複合材料的焊接153
3.4.1 Cf/SiC增強陶瓷基複合材料的釺焊153
3.4.2 碳/碳化矽複合材料的液相滲透焊接156
3.4.3 碳/碳化矽複合材料與金屬的焊接159
3.5 石英纖維複合材料的焊接162
3.5.1 化學鍍鎳QFSC表面改性石英纖維複合材料與因瓦(Invar)合金的真空釺焊162
3.5.2 石英纖維增強氧化矽基複合材料與因瓦(Invar)合金的膠接輔助真空釺焊164
參考文獻166
第4章樹脂基複合材料的焊接168
4.1 樹 脂基複合材料的分類168
4.2 樹脂基複合材料的性能及套用169
4.3 樹脂基複合材料的焊接性172
4.4 樹脂基複合材料的焊接工藝172
4.4.1 焊接方法172
4.4.2 樹脂基複合材料與金屬之間的焊接174
4.4.3 樹脂基複合材料之間的膠接175
參考文獻183