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前言1

第1篇 毛坯制造1

第1章 毛坯成形方法1

1.1 概述1

1.2 毛坯成形方法1

1.2.1 铸造1

1.2.2 锻造10

1.2.3 冲压14

1.2.4 粉末成形18

1.2.5 塑料成形19

1.2.6 焊接23

1.2.7 胶接29

第2章 毛坯材料31

2.1 毛坯种类和毛坯余量31

2.1.1 轧制件31

2.1.2 铸件44

2.1.3 锻件57

2.1.4 冲压件84

2.1.5 粉末冶金制品94

2.1.6 塑料制品98

2.1.7 焊接件112

2.1.8 胶接件121

2.2 毛坯选择122

2.2.1 不同毛坯的特点122

2.2.2 毛坯成形方法选择的依据128

2.2.3 毛坯生产方案优劣分析举例130

第2篇 铸造133

第3章 铸造生产的基础知识133

3.1 铸造生产概述133

3.1.1 铸造生产的特点及其在国民经济中的地位133

3.1.2 我国铸造生产发展现状与世界先进国家的比较134

3.1.3 铸造工艺及设备分类134

3.1.4 砂型铸造138

3.1.5 特种铸造147

3.1.6 铸造生产机械化150

3.1.7 铸造生产中的环境保护159

3.2 铸造生产的理论基础160

3.2.1 Fe-C状态图160

3.2.2 铸件的凝固161

3.2.3 金属液充填铸型的过程163

3.2.4 金属与铸型的相互作用166

3.3 铸造生产原材料169

3.3.1 金属材料169

3.3.2 耐火材料和隔热材料194

3.3.3 燃料204

3.3.4 常用熔剂材料205

3.3.5 造型用原材料208

第4章 铸造合金238

4.1 铸造合金的分类238

4.1.1 铸铁238

4.1.2 铸钢240

4.1.3 铸造非铁合金241

4.2 铸造合金的铸造性能242

4.2.1 铸造合金的流动性242

4.2.2 铸造合金的收缩244

4.2.3 铸造应力、变形和裂纹的形成与防止246

4.2.4 合金的偏析249

4.2.5 铸造合金中的气体250

4.2.6 铸件的结晶253

4.2.7 铸造合金的气密性255

4.2.8 铸件的常见缺陷及其产生的原因256

4.3 常用铸造合金258

4.3.1 铸铁258

4.3.2 铸钢304

4.3.3 铸造非铁合金330

4.4.1 铸铁的熔炼341

4.4 铸造合金的熔炼341

4.4.2 铸钢的熔炼371

4.4.3 铸造非铁合金的熔炼381

第5章 铸造工艺及设备397

5.1 铸造工艺规程397

5.1.1 最小铸出孔及槽397

5.1.2 最小壁厚397

5.1.3 铸件的临界壁厚400

5.1.4 铸件壁的过渡和连接400

5.1.7 铸造内圆角402

5.1.6 铸造外圆角402

5.1.5 收缩筋402

5.1.8 铸造工艺符号及表示方法404

5.2 铸造型(芯)砂415

5.2.1 原砂415

5.2.2 黏结材料418

5.2.3 混合料的配比及性能421

5.2.4 砂型及砂芯烘干典型工艺规程421

5.2.5 砂型铸造用涂料427

5.3 铸造砂型(芯)工艺427

5.3.1 铸造收缩率427

5.3.2 铸件模样起模斜度428

5.3.3 铸件机械加工余量430

5.3.4 型芯头尺寸436

5.4 浇注系统450

5.4.1 浇注系统的类型及选择450

5.4.2 浇注系统尺寸的确定459

5.4.3 冒口464

5.5 铸造工艺装备467

5.5.1 模样467

5.5.2 模板469

5.5.3 芯盒475

5.5.4 砂箱479

5.6 特种铸造480

5.6.1 熔模铸造487

5.6.2 压力铸造494

5.6.3 低压铸造496

5.6.4 陶瓷型铸造501

5.7 铸件质量控制503

5.7.1 铸件尺寸公差503

5.7.2 铸件质量公差506

5.7.3 铸件表面粗糙度508

5.7.4 铝合金铸件针孔分级510

5.7.5 硫、磷含量分等511

第3篇 锻造512

第6章 锻造前的准备512

6.1 算料与下料512

6.1.1 算料512

6.1.2 下料513

6.2 锻造温度范围的确定515

6.3 加热时间的确定521

6.3.1 恒温炉内加热时间的计算521

6.3.2 热流不变情况下的加热523

6.4.1 加热方法525

6.3.3 表面温度不变情况下的加热525

6.4 加热方法及注意事项525

6.4.2 加热时产生的缺陷及注意事项528

第7章 自由锻与模锻530

7.1 自由锻造530

7.1.1 工艺过程的制定530

7.1.2 锤上自由锻工艺举例542

7.2 锤上模锻550

7.2.1 模锻件图的制定550

7.2.2 各种锤上模锻的特点与应用558

7.3.1 螺旋压力机上模锻及精密模锻563

7.3 各种压力机上模锻563

7.3.2 热模锻压力机上模锻568

7.3.3 平锻机上模锻574

第8章 成形、精整、热处理及质量控制581

8.1 特种成形581

8.1.1 挤压581

8.1.2 液态模锻586

8.1.3 粉末冶金锻造592

8.1.4 超塑性锻造596

8.2.1 辊锻602

8.2 回转成形602

8.2.2 摆动辗压611

8.2.3 环形件辗轧613

8.2.4 径向锻造620

8.3 锻件的精整及热处理625

8.3.1 切边与冲孔625

8.3.2 精压与校正630

8.3.3 锻件的冷却与热处理635

8.4 锻件质量控制及安全技术654

8.4.1 锻件缺陷及产生的原因655

8.4.2 锻件质量控制的方法及内容658

8.4.3 锻件质量检验的内容与方法659

8.4.4 锻造安全技术661

8.5 锻造技术经济分析664

8.5.1 分析的可比性与评价准则664

8.5.2 评价的数量方法665

8.5.3 技术经济分析步骤667

8.5.4 成本计算669

8.5.5 投资估算669

第4篇 焊接675

第9章 焊接方法及设备675

9.1 熔焊675

9.1.1 电弧焊675

9.1.2 电子束焊716

9.1.3 电渣焊717

9.1.4 激光焊接及切割718

9.2 压焊719

9.2.1 电阻焊719

9.2.2 爆炸焊723

9.2.3 摩擦焊723

9.2.4 高频焊724

9.3 钎焊724

9.3.1 钎焊方法724

9.3.2 钎料727

10.1.2 焊接冷裂纹敏感性系数737

10.1.1 碳当量737

10.1 金属焊接性737

第10章 金属材料焊接737

10.1.3 焊接性试验方法738

10.2 黑色金属焊接743

10.2.1 碳钢焊接743

10.2.2 低合金钢焊接753

10.2.3 不锈钢焊接781

10.2.4 异种钢焊接796

10.2.5 铸铁焊接807

10.3.1 铝及铝合金焊接811

10.3 有色金属焊接811

10.3.2 铜及铜合金焊接823

10.4 其他材料焊(连)接832

10.4.1 陶瓷连接832

10.4.2 石墨焊接836

第11章 焊接结构与生产837

11.1 焊接接头837

11.1.1 焊接接头的基本类型837

11.1.2 焊缝的基本形式838

11.1.3 焊缝代号840

11.1.4 焊接接头的性能840

11.2.1 焊接应力866

11.2 焊接应力与变形866

11.2.2 焊接残余变形882

11.3 焊接结构的失效897

11.3.1 脆性失效897

11.3.2 疲劳失效904

11.3.3 应力腐蚀失效908

11.3.4 其他类型失效910

11.4 焊接结构生产911

11.4.1 焊接结构设计的基本原则911

11.4.2 焊接结构制造工艺921

11.4.3 焊接结构生产用设备938

11.4.4 焊接结构的合理性分析939

11.4.5 焊接质量管理944

11.4.6 典型焊接结构分析952

11.5 焊接生产安全与防护960

11.5.1 有害因素及安全、卫生标准960

11.5.2 焊接安全技术963

11.5.3 焊接劳动保护963

第5篇 热处理964

第12章 金属的固态相变964

12.1 铁碳合金状态图与钢的平衡组织964

12.1.1 固态纯铁及铁碳合金中的平衡相964

12.1.2 铁碳合金状态图966

12.1.3 铁碳合金相变临界温度与平衡组织968

12.2 合金元素对铁碳相图的影响971

12.2.1 合金元素对各相变温度的影响971

12.2.2 合金元素对铁碳相图中各特性点的影响974

12.2.3 合金钢中的平衡相976

12.3 钢的奥氏体化过程980

12.3.1 由平衡组织形成的奥氏体980

12.3.2 由非平衡组织形成的奥氏体984

12.3.3 断口遗传985

12.3.4 奥氏体晶粒的长大986

13.1.1 加热介质的分类991

第13章 金属的热处理加热991

13.1 加热介质及加热计算991

13.1.2 加热注意事项992

13.1.3 加热时间的计算993

13.2 可控气氛的分类及用途1006

13.3 加热熔盐及流态床1006

13.3.1 加热熔盐的成分及用途1006

13.3.2 盐浴的脱氧及脱氧剂1013

13.3.3 长效盐1013

13.4 真空中的加热1013

13.4.1 金属在真空中加热时的行为1013

13.4.2 金属在真空中的加热速度1014

14.1 冷却条件对钢性能的影响1015

第14章 钢的冷却转变1015

14.2 过冷奥氏体等温转变曲线(C曲线)1016

14.2.1 共析碳钢C曲线的建立1016

14.2.2 C曲线的分析1017

14.3 过冷奥氏体连续冷却转变曲线(连续冷却C曲线)1020

14.3.1 连续冷却C曲线1020

14.4.1 珠光体共析转变反应式1022

14.4.2 珠光体的组织和性能1022

14.4 珠光体转变1022

14.3.2 连续冷却转变与等温转变的关系1022

14.5 马氏体转变1027

14.5.1 马氏体转变形式及特点1027

14.5.2 马氏体的组织、结构和性能1028

14.6 贝氏体转变1035

14.6.1 贝氏体的形成及特点1035

14.6.2 贝氏体组织形态1036

14.6.3 贝氏体性能1037

14.6.4 魏氏组织1040

第15章 钢的热处理工艺1041

15.1.3 淬火的目的1042

15.1.2 淬火的实质1042

15.1.1 钢的淬火概念1042

15.1 钢的淬火1042

15.1.4 淬火的分类1043

15.1.5 钢的淬火工艺1043

15.1.6 钢的淬透性1052

15.1.7 冷处理1056

15.1.8 淬火变形和开裂1057

15.1.9 常见淬火缺陷1060

15.2 钢的回火1062

15.2.1 钢的回火概念1062

15.2.2 回火的实质1062

15.2.4 回火的分类及应用1064

15.2.3 回火的目的1064

15.2.5 常见回火缺陷1065

15.3 钢的退火1066

15.3.1 什么是钢的退火1066

15.3.2 退火的实质1066

15.3.3 退火的目的1067

15.3.4 退火的组织1067

15.3.5 退火的分类1067

15.3.6 退火的方法1068

15.4.2 正火的实质1074

15.4 钢的正火1074

15.4.1 什么是钢的正火1074

15.4.3 正火的目的1075

15.4.4 适用范围1075

15.4.5 正火工艺参数1076

15.4.6 退火及正火缺陷1076

15.4.7 退火及正火的选择1077

15.5 钢的表面淬火1078

15.5.1 什么是表面淬火1078

15.5.2 适用工件范围1078

15.5.3 感应加热表面淬火1079

15.5.4 火焰加热表面淬火1081

15.5.5 激光表面淬火1082

15.5.6 电接触加热表面淬火1083

15.5.7 电解液加热表面淬火1083

15.5.8 电子束加热表面淬火1083

15.6 钢的表面化学热处理1084

15.6.1 什么是化学热处理1084

15.6.2 化学热处理条件1084

15.6.3 化学热处理基本过程1084

15.6.4 化学热处理的目的1085

15.6.6 渗碳1086

15.6.5 化学热处理分类及应用1086

15.6.7 渗氮1102

15.6.8 碳氮共渗1112

15.6.9 渗硼1121

15.6.10 渗铝1125

15.7 钢的变形热处理1128

15.7.1 什么是钢的变形热处理1128

15.7.2 高温变形热处理1128

15.7.3 低温变形热处理1131

15.8.2 热时效1132

15.8.3 形变时效1132

15.8.1 什么是时效1132

15.8 时效1132

15.9 热处理新工艺简介1133

15.9.1 真空热处理1133

15.9.2 保护气氛热处理1133

15.9.3 强韧化处理1134

15.9.4 强化表面的热处理1135

15.9.5 循环热处理1135

15.9.6 流动化热处理1136

15.10 热处理工艺应用1137

15.10.1 热处理方案选择1137

15.10.2 热处理工艺安排1138

15.10.3 技术条件的标注1139

15.10.4 典型零件热处理技术条件举例1140

第16章 铸铁及有色金属热处理1144

16.1 灰口铸铁热处理1144

16.1.1 消除内应力退火1144

16.1.2 软化退火(消除白口)1144

16.1.3 正火1144

16.2.1 特点1145

16.2.2 退火1145

16.2 球墨铸铁的热处理1145

16.1.4 表面热处理1145

16.2.3 正火1146

16.2.4 等温液火1146

16.2.5 调质1147

16.3 铝合金热处理1147

16.3.1 铝合金热处理特点1147

16.3.2 变形铝合金热处理1148

16.3.3 铸造铝合金热处理1150

16.4 黄铜和钛合金的热处理1151

16.4.1 黄铜的热处理1151

16.4.2 钛合金的热处理1152

参考文献1154