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焊接冶金与焊接性

作者: [美] 约翰C.利波尔德著 , 屈朝霞译 , 张汉谦译 , 王东坡译

出版社: 机械工业出版社

出版时间: 2017-01

版次: 1

ISBN: 9787111552406

定价: 98.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 309页

字数: 407千字

丛书: 国际制造业先进技术译丛

分类: 工程技术

24人买过

　　《焊接冶金与焊接性》从材料焊接性和焊接冶金角度，为工程师重点描述了焊接失效机理，分为与加工和与服役相关两种类型。本书在描述焊接裂纹的形成机理过程中，提供了推荐的预防措施，同时还描述了与腐蚀相关的失效、断裂与疲劳失效的概念，尤其珍贵的是，本书还提供了焊接失效分析指南以及多种焊接性试验方法。总之，本书既包括深入细致的理论分析基础，又展示清晰生动的实际图片，使得读者能够很好地理解和掌握相关知识。另外，该书也包含了相关研究的新成果。　　作者简介　　Lippold博士现任美国俄亥俄州立大学焊接工程专业教授，他是焊接与连接冶金研究团队的负责人，也是俄亥俄州立大学工程杰出教授学院的一名教授。　　他在美国伦斯勒理工学院取得学士、硕士和博士学位，师从Warren F. Savage博士。他完成正规教育后，在加利福尼亚州Livermore市的圣地亚国家实验室（Sandia National Lab）工作了7年，作为一名技术人员主要从事不锈钢和高合金钢的焊接性研究。从1985年到1995年，Lippold博士在美国爱迪生焊接研究所（Edison Welding Institute，EWI）工作。1995年，他加入俄亥俄州立大学焊接工程专业教研组。　　在过去的35年，Lippold博士一直从事科学研究，研究项目的主要内容被确定为对工程材料的性能和焊接冶金学的深入挖掘。他的研究领域涉及基础研究和应用研究两个方面，与工业应用领域高度相关。他一直致力于对焊接性试验方法的技术评价，还开发了多种适用于工程应用的焊接性试验方法。基于这些研究，Lippold博士已经发表了300多篇学术论文和研究报告。他是国际上公认的不锈钢和高合金钢焊接冶金学及焊接性研究领域的知名专家。自从1995年加入俄亥俄州立大学后，他已指导了60多名硕士研究生和博士研究生。2005年，与他人合著《不锈钢焊接冶金学及焊接性》一书，2009年又与他人合著其姊妹篇专著《镍基合金焊接冶金学及焊接性》。　　在此之前，他已经获得多种奖项，如1977年、1980年和2005年获Charles HJennings纪念奖；1979年、1992年和2012年获William Spraragen纪念奖；1993年、1999年、 2010年、 2011年、 2012年和2014年获Warren F.Savage纪念奖；1994年和 2011年获McKayHelm奖；1983年获Lincoln金奖； 2001年获A.FDavis银奖；2011年获Hobart纪念奖；2002年获Irrgang奖和美国焊接学会（AWS）颁发的Plummer纪念教育讲座奖。1985年和1989年他获得了国际金相学会颁发的Buehler技术论文杰出奖。1997年，他出席美国焊接学会（AWS）在洛杉矶举行的Comfort AAdam纪念大会，并做了公开演讲。2008年他获得了Jaeger演讲奖；2009年获国际焊接学会（IIW）的Yoshiaki Arata奖。 Lippold博士1994年成为美国金属学会的院士，1996年成为美国焊接学会的院士。目前，他是国际焊接学会出版发行的Welding in the World（《世界焊接》）国际期刊的编辑之一。作者简介
译丛序
译者序
前言
第1章绪论1
1.1与加工制造相关的缺陷3
1.2与服役相关的缺陷4
1.3缺陷的防止与控制5
参考文献5
第2章焊接冶金原理6
2.1引言6
2.2熔焊接头的区域划分7
2.3熔化区9
2.3.1金属的凝固10
2.3.2焊缝凝固的宏观描述17
2.3.3焊缝凝固的微观描述21
2.3.4溶质再分配24
2.3.5熔化区的显微组织举例29
2.3.6过渡区30
2.4未混合区32
2.5部分熔化区34
2.5.1渗透机制35
2.5.2偏析机制38
2.5.3部分熔化区形成举例42
2.6热影响区44
2.6.1再结晶和晶粒长大45
2.6.2同素异构转变47
2.6.3析出反应50
2.6.4热影响区显微组织举例51
2.7固态焊接52
2.7.1摩擦搅拌焊53
2.7.2扩散焊56
2.7.3爆炸焊57
2.7.4超声波焊58
参考文献59
第3章热裂纹62
3.1引言62
3.2焊缝凝固裂纹62
3.2.1焊缝凝固裂纹理论63
3.2.2元素影响的预测69
3.2.3脆性温度范围和凝固裂纹温度范围71
3.2.4焊缝凝固裂纹的影响因素75
3.2.5焊缝凝固裂纹的判定82
3.2.6焊缝凝固裂纹的防止措施86
3.3液化裂纹87
3.3.1热影响区的液化裂纹87
3.3.2焊缝金属的液化裂纹89
3.3.3液化裂纹敏感性的影响因素90
3.3.4热影响区和焊缝金属的液化裂纹判定92
3.3.5液化裂纹的防止措施93
参考文献93
第4章固态裂纹96
4.1引言96
4.2失塑裂纹96
4.2.1已提出的形成机制98
4.2.2失塑裂纹的影响因素小结102
4.2.3失塑裂纹的定量化评价105
4.2.4失塑裂纹的判定106
4.2.5失塑裂纹的防止措施107
4.3再热裂纹109
4.3.1低合金钢中的再热裂纹110
4.3.2不锈钢中的再热裂纹114
4.3.3堆覆焊道下裂纹117
4.3.4松弛裂纹118
4.3.5再热裂纹的判定119
4.3.6再热裂纹敏感性的定量化评价121
4.3.7再热裂纹的防止措施123
4.4应变时效裂纹125
4.4.1应变时效裂纹的形成机制127
4.4.2应变时效裂纹敏感性的影响因素133
4.4.3应变时效裂纹敏感性的定量化评价137
4.4.4应变时效裂纹的判定142
4.4.5应变时效裂纹的防止措施143
4.5层状撕裂144
4.5.1层状撕裂的形成机制144
4.5.2层状撕裂的定量化评价146
4.5.3层状撕裂的判定149
4.5.4层状撕裂的防止措施150
4.6铜污染裂纹152
4.6.1铜污染裂纹的形成机制152
4.6.2铜污染裂纹的定量化评价154
4.6.3铜污染裂纹的判定155
4.6.4铜污染裂纹的防止措施156
参考文献157
第5章氢致裂纹164
5.1引言164
5.2氢脆理论164
5.2.1平面压力理论166
5.2.2表面吸附理论166
5.2.3分离理论166
5.2.4氢富集局部塑性理论167
5.2.5Beachem的应力强度模型167
5.3氢致裂纹的影响因素169
5.3.1焊接接头中的氢169
5.3.2显微组织的影响172
5.3.3拘束度176
5.3.4温度176
5.4氢致裂纹敏感性的定量化评价177
5.4.1Jominy端部淬火试验法177
5.4.2CTS试验179
5.4.3斜Y坡口（小铁研）试验180
5.4.4带间隙的平板堆焊试验182
5.4.5插销试验183
5.4.6拉伸拘束裂纹试验186
5.4.7增强应变裂纹试验188
5.5氢致裂纹的判定189
5.6氢致裂纹的防止措施191
5.6.1碳当量法193
5.6.2美国焊接学会法195
参考文献199
第6章腐蚀204
6.1引言204
6.2腐蚀形式204
6.2.1全面腐蚀205
6.2.2电化学腐蚀205
6.2.3缝隙腐蚀207
6.2.4选择腐蚀207
6.2.5磨损腐蚀208
6.2.6点蚀208
6.2.7晶间腐蚀211
6.2.8应力腐蚀裂纹214
6.2.9微生物诱导腐蚀216
6.3腐蚀试验218
6.3.1大气腐蚀试验218
6.3.2浸泡试验218
6.3.3电化学试验220
参考文献222
第7章断裂和疲劳223
7.1引言223
7.2断裂224
7.3断裂韧性的定量化评价227
7.4疲劳230
7.5疲劳行为的定量化评价235
7.6疲劳裂纹的判定236
7.6.1贝壳纹花样237
7.6.2河流花样237
7.6.3疲劳辉纹237
7.7疲劳失效的防止措施239
参考文献239
第8章失效分析241
8.1引言241
8.2断口金相学241
8.2.1断口金相学的历史242
8.2.2扫描电子显微镜243
8.2.3断裂模式244
8.2.4焊接接头失效的断口金相学247
8.3工程师失效分析指南257
8.3.1现场勘察258
8.3.2收集背景资料259
8.3.3取样和试验方案260
8.3.4试样的截取、清理和保存260
8.3.5化学分析261
8.3.6宏观分析262
8.3.7微观分析试样的选择262
8.3.8失效分析方法的选择262
8.3.9力学试验263
8.3.10模拟试验264
8.3.11无损评价方法264
8.3.12结构完整性评估264
8.3.13咨询专家264
8.3.14最终报告265
8.3.15支持诉讼的专家证词265
参考文献266
第9章焊接性试验268
9.1引言268
9.2焊接性试验方法的类型269
9.3可变拘束试验269
9.3.1焊缝凝固裂纹的定量化评价方法271
9.3.2热影响区液化裂纹的定量化评价方法274
9.4铸销撕裂试验276
9.5热塑性试验279
9.6应变致断裂试验282
9.7再热裂纹试验283
9.8热影响区氢致裂纹的插销试验285
9.9焊缝金属氢致裂纹的带间隙的平板堆焊试验286
9.10其他焊接性试验方法288
参考文献288
附录290
附录A290
附录B291
附录C298
附录D303
参考文献309
内容简介:
　　《焊接冶金与焊接性》从材料焊接性和焊接冶金角度，为工程师重点描述了焊接失效机理，分为与加工和与服役相关两种类型。本书在描述焊接裂纹的形成机理过程中，提供了推荐的预防措施，同时还描述了与腐蚀相关的失效、断裂与疲劳失效的概念，尤其珍贵的是，本书还提供了焊接失效分析指南以及多种焊接性试验方法。总之，本书既包括深入细致的理论分析基础，又展示清晰生动的实际图片，使得读者能够很好地理解和掌握相关知识。另外，该书也包含了相关研究的新成果。
作者简介:
　　作者简介　　Lippold博士现任美国俄亥俄州立大学焊接工程专业教授，他是焊接与连接冶金研究团队的负责人，也是俄亥俄州立大学工程杰出教授学院的一名教授。　　他在美国伦斯勒理工学院取得学士、硕士和博士学位，师从Warren F. Savage博士。他完成正规教育后，在加利福尼亚州Livermore市的圣地亚国家实验室（Sandia National Lab）工作了7年，作为一名技术人员主要从事不锈钢和高合金钢的焊接性研究。从1985年到1995年，Lippold博士在美国爱迪生焊接研究所（Edison Welding Institute，EWI）工作。1995年，他加入俄亥俄州立大学焊接工程专业教研组。　　在过去的35年，Lippold博士一直从事科学研究，研究项目的主要内容被确定为对工程材料的性能和焊接冶金学的深入挖掘。他的研究领域涉及基础研究和应用研究两个方面，与工业应用领域高度相关。他一直致力于对焊接性试验方法的技术评价，还开发了多种适用于工程应用的焊接性试验方法。基于这些研究，Lippold博士已经发表了300多篇学术论文和研究报告。他是国际上公认的不锈钢和高合金钢焊接冶金学及焊接性研究领域的知名专家。自从1995年加入俄亥俄州立大学后，他已指导了60多名硕士研究生和博士研究生。2005年，与他人合著《不锈钢焊接冶金学及焊接性》一书，2009年又与他人合著其姊妹篇专著《镍基合金焊接冶金学及焊接性》。　　在此之前，他已经获得多种奖项，如1977年、1980年和2005年获Charles HJennings纪念奖；1979年、1992年和2012年获William Spraragen纪念奖；1993年、1999年、 2010年、 2011年、 2012年和2014年获Warren F.Savage纪念奖；1994年和 2011年获McKayHelm奖；1983年获Lincoln金奖； 2001年获A.FDavis银奖；2011年获Hobart纪念奖；2002年获Irrgang奖和美国焊接学会（AWS）颁发的Plummer纪念教育讲座奖。1985年和1989年他获得了国际金相学会颁发的Buehler技术论文杰出奖。1997年，他出席美国焊接学会（AWS）在洛杉矶举行的Comfort AAdam纪念大会，并做了公开演讲。2008年他获得了Jaeger演讲奖；2009年获国际焊接学会（IIW）的Yoshiaki Arata奖。 Lippold博士1994年成为美国金属学会的院士，1996年成为美国焊接学会的院士。目前，他是国际焊接学会出版发行的Welding in the World（《世界焊接》）国际期刊的编辑之一。
目录:
作者简介
译丛序
译者序
前言
第1章绪论1
1.1与加工制造相关的缺陷3
1.2与服役相关的缺陷4
1.3缺陷的防止与控制5
参考文献5
第2章焊接冶金原理6
2.1引言6
2.2熔焊接头的区域划分7
2.3熔化区9
2.3.1金属的凝固10
2.3.2焊缝凝固的宏观描述17
2.3.3焊缝凝固的微观描述21
2.3.4溶质再分配24
2.3.5熔化区的显微组织举例29
2.3.6过渡区30
2.4未混合区32
2.5部分熔化区34
2.5.1渗透机制35
2.5.2偏析机制38
2.5.3部分熔化区形成举例42
2.6热影响区44
2.6.1再结晶和晶粒长大45
2.6.2同素异构转变47
2.6.3析出反应50
2.6.4热影响区显微组织举例51
2.7固态焊接52
2.7.1摩擦搅拌焊53
2.7.2扩散焊56
2.7.3爆炸焊57
2.7.4超声波焊58
参考文献59
第3章热裂纹62
3.1引言62
3.2焊缝凝固裂纹62
3.2.1焊缝凝固裂纹理论63
3.2.2元素影响的预测69
3.2.3脆性温度范围和凝固裂纹温度范围71
3.2.4焊缝凝固裂纹的影响因素75
3.2.5焊缝凝固裂纹的判定82
3.2.6焊缝凝固裂纹的防止措施86
3.3液化裂纹87
3.3.1热影响区的液化裂纹87
3.3.2焊缝金属的液化裂纹89
3.3.3液化裂纹敏感性的影响因素90
3.3.4热影响区和焊缝金属的液化裂纹判定92
3.3.5液化裂纹的防止措施93
参考文献93
第4章固态裂纹96
4.1引言96
4.2失塑裂纹96
4.2.1已提出的形成机制98
4.2.2失塑裂纹的影响因素小结102
4.2.3失塑裂纹的定量化评价105
4.2.4失塑裂纹的判定106
4.2.5失塑裂纹的防止措施107
4.3再热裂纹109
4.3.1低合金钢中的再热裂纹110
4.3.2不锈钢中的再热裂纹114
4.3.3堆覆焊道下裂纹117
4.3.4松弛裂纹118
4.3.5再热裂纹的判定119
4.3.6再热裂纹敏感性的定量化评价121
4.3.7再热裂纹的防止措施123
4.4应变时效裂纹125
4.4.1应变时效裂纹的形成机制127
4.4.2应变时效裂纹敏感性的影响因素133
4.4.3应变时效裂纹敏感性的定量化评价137
4.4.4应变时效裂纹的判定142
4.4.5应变时效裂纹的防止措施143
4.5层状撕裂144
4.5.1层状撕裂的形成机制144
4.5.2层状撕裂的定量化评价146
4.5.3层状撕裂的判定149
4.5.4层状撕裂的防止措施150
4.6铜污染裂纹152
4.6.1铜污染裂纹的形成机制152
4.6.2铜污染裂纹的定量化评价154
4.6.3铜污染裂纹的判定155
4.6.4铜污染裂纹的防止措施156
参考文献157
第5章氢致裂纹164
5.1引言164
5.2氢脆理论164
5.2.1平面压力理论166
5.2.2表面吸附理论166
5.2.3分离理论166
5.2.4氢富集局部塑性理论167
5.2.5Beachem的应力强度模型167
5.3氢致裂纹的影响因素169
5.3.1焊接接头中的氢169
5.3.2显微组织的影响172
5.3.3拘束度176
5.3.4温度176
5.4氢致裂纹敏感性的定量化评价177
5.4.1Jominy端部淬火试验法177
5.4.2CTS试验179
5.4.3斜Y坡口（小铁研）试验180
5.4.4带间隙的平板堆焊试验182
5.4.5插销试验183
5.4.6拉伸拘束裂纹试验186
5.4.7增强应变裂纹试验188
5.5氢致裂纹的判定189
5.6氢致裂纹的防止措施191
5.6.1碳当量法193
5.6.2美国焊接学会法195
参考文献199
第6章腐蚀204
6.1引言204
6.2腐蚀形式204
6.2.1全面腐蚀205
6.2.2电化学腐蚀205
6.2.3缝隙腐蚀207
6.2.4选择腐蚀207
6.2.5磨损腐蚀208
6.2.6点蚀208
6.2.7晶间腐蚀211
6.2.8应力腐蚀裂纹214
6.2.9微生物诱导腐蚀216
6.3腐蚀试验218
6.3.1大气腐蚀试验218
6.3.2浸泡试验218
6.3.3电化学试验220
参考文献222
第7章断裂和疲劳223
7.1引言223
7.2断裂224
7.3断裂韧性的定量化评价227
7.4疲劳230
7.5疲劳行为的定量化评价235
7.6疲劳裂纹的判定236
7.6.1贝壳纹花样237
7.6.2河流花样237
7.6.3疲劳辉纹237
7.7疲劳失效的防止措施239
参考文献239
第8章失效分析241
8.1引言241
8.2断口金相学241
8.2.1断口金相学的历史242
8.2.2扫描电子显微镜243
8.2.3断裂模式244
8.2.4焊接接头失效的断口金相学247
8.3工程师失效分析指南257
8.3.1现场勘察258
8.3.2收集背景资料259
8.3.3取样和试验方案260
8.3.4试样的截取、清理和保存260
8.3.5化学分析261
8.3.6宏观分析262
8.3.7微观分析试样的选择262
8.3.8失效分析方法的选择262
8.3.9力学试验263
8.3.10模拟试验264
8.3.11无损评价方法264
8.3.12结构完整性评估264
8.3.13咨询专家264
8.3.14最终报告265
8.3.15支持诉讼的专家证词265
参考文献266
第9章焊接性试验268
9.1引言268
9.2焊接性试验方法的类型269
9.3可变拘束试验269
9.3.1焊缝凝固裂纹的定量化评价方法271
9.3.2热影响区液化裂纹的定量化评价方法274
9.4铸销撕裂试验276
9.5热塑性试验279
9.6应变致断裂试验282
9.7再热裂纹试验283
9.8热影响区氢致裂纹的插销试验285
9.9焊缝金属氢致裂纹的带间隙的平板堆焊试验286
9.10其他焊接性试验方法288
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附录B291
附录C298
附录D303
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