《铝及铝合金的焊接》全面介绍铝及铝合金的焊接方法及其工程实践应用，主要包含焊接冶金及接头力学行为、焊接工艺方法和质量检验。着重阐述典型可热处理强化高强度铝合金熔焊焊缝的气孔、裂纹等缺陷的成因与预防，以及固相焊接（搅拌摩擦焊等）接头的缺陷特征、成因与预防。重点突出铝合金焊接方法及配套工艺装备在工程应用领域的新进展。
《铝及铝合金的焊接》既全面阐述了铝及铝合金焊接基础理论及其焊接制造新进展，又列举了多项具有代表性的典型工程应用实例。
这是一本很实用的焊接技术书，书中很多作者的实践经验。2006年1月初版获得了焊接技术人员与读者的广泛认可。
本次修订结合近年来铝合金焊接技术的发展与工程应用实践的知识、经验及国内外文献资料信息编著而成。
本次修订的说明如下：
1）维持第1版的章节框架不变，顺序略有调整，将原第6章焊接接头的力学行为改为第18章铝合金焊接结构完整性分析。
2）对每一章的内容与时俱进地进行增补，重点扩充工程应用实践内容。
3）增加新的一章第17章铝合金的电弧增材制造。
4）对第2、3、5、13、16、18章涉及的标准进行了更新，并对参考文献进行了调整，以期与时俱进，吐故纳新。
铝及铝合金具有优异的物理特性、化学特性、力学特性及工艺特性，是航空、航天、电力、电子、轨道交通、空气分离、船舶等工业产品的重要结构材料之一。随着焊接技术的进步，人们已研制出多种能够满足特殊使用要求的铝合金焊接结构，如宇宙飞船、航天飞机、空间站、轻型汽车车架、高铁/地铁车体、船舶上层建筑、相控阵雷达面板，以及能导电、散热、耐蚀、耐超低温的各种铝合金焊接结构产品。
近年来，随着工业领域绿色环保与能源能效政策的收紧，人们对交通运输工具提出了更高的轻量化性能要求，既要提高承载和高速运营能力，又要绿色安全、节省能耗，以铝代钢成为汽车车架、高铁/地铁车体、豪华邮轮上层建筑材料的重要发展方向。
至20世纪末，铝及铝合金的焊接技术与工艺装备已取得了长足的发展，先后涌现了多项新的焊接技术与装备，相关的焊接理论与工艺也得到了工程实践验证、丰富和完善。鉴于此，2006年1月机械工业出版社首次出版了《铝及铝合金的焊接》这本专著，将铝及铝合金的焊接技术与应用的论述推进到2004年，市场反响良好，并获得焊接技术人员与读者的广泛认可，为读者了解铝及铝合金焊接的基础知识和xianjin技术提供了有效指导与帮助。
时光荏苒，不觉已过去十几年，多项新型焊接技术（铝合金电阻点焊、变极性等离子弧穿孔立焊、搅拌摩擦焊等）、焊接增材制造技术及其工程应用实践得到了长足的发展，其行业应用日益广泛与深入，因此有必要对2006年版的《铝及铝合金的焊接》进行修订，以便及时反映国内外铝及铝合金焊接技术的新进展，为读者提供与时俱进的铝及铝合金焊接方面的原理知识、技术进展与工程应用实践等内容。
本书定位为铝及铝合金的焊接专著，内容翔实全面并与时俱进，涵盖了铝合金主流焊接技术的原理、工艺装备与工程应用实践三个方面。本书以《铝及铝合金的焊接》第1版为基础，结合近年来铝合金焊接技术的发展与工程应用实践的知识、经验及国内外文献资料信息编著而成。本次修订的说明如下：
1）维持第1版的章节框架不变，顺序略有调整，将原第6章焊接接头的力学行为改为第18章铝合金焊接结构完整性分析。
2）对每一章的内容与时俱进地进行增补，重点扩充工程应用实践内容。
3）增加新的一章第17章铝合金的电弧增材制造。
4）对第2、3、5、13、16、18章涉及的标准进行了更新，并对参考文献进行了调整，以期与时俱进，吐故纳新。
特别邀请北京航空航天大学机械工程及自动化学院张彦华、曲文卿、从保强三位教授参与第6、13、14、17、18章内容的修订，在此对三位教授的辛勤付出与帮助致以诚挚的感谢。
特别感谢我国《焊接手册》第3版有关章节及其他文献资料的各位作者，感谢本书第1版的合作者中国航天科技集团公司第一研究院703所研究员周万盛老师及其夫人张洁女士，感谢我的夫人张红桥女士，感谢他们以各种不同的方式对本书的修订做出的贡献。
热切希望本次修订能够为读者提供有益的专业帮助，但限于编著者的学识和经验，书中的缺点与错误在所难免，殷切希望读者批评指正。
姚君山
姚君山，工学博士，液体火箭箭体结构焊接专家、贮箱制造专家。
前言
第1章 概论1
第2章 母材4
2.1 分类4
2.2 牌号4
2.3 状态5
2.4 成分9
2.5 性能15
第3章 填充金属27
3.1 成分27
3.2 质量27
3.2.1 内部质量27
3.2.2 表面质量34
3.3 填充金属的选用34
第4章 焊接接头的冶金行为37
4.1 焊接接头的冶金特性37
4.1.1 焊缝区37
4.1.2 熔合区41
4.1.3 母材热影响区42
4.2 焊接接头的冶金缺陷45
4.2.1 焊缝气孔46
4.2.2 焊接裂纹52
第5章 材料的焊接性60
5.1 焊接性试验方法60
5.1.1 焊接裂纹倾向性试验方法61
5.1.2 焊接接头力学性能试验方法64
5.1.3 焊接接头高低温力学性能试验方法65
5.1.4 焊接接头疲劳与动载性能试验65
5.1.5 焊接接头断裂韧度试验方法66
5.1.6 焊接热、应力、应变模拟试验方法66
5.1.7 使用焊接性直接试验方法66
5.2 铝及铝合金的焊接性评价67
第6章 钨极惰性气体保护电弧焊80
6.1 概述80
6.2 焊接过程原理81
6.3 焊接设备84
6.4 焊接工艺86
6.4.1 交流手工钨极氩弧焊93
6.4.2 交流自动钨极氩弧焊95
6.4.3 交流脉冲钨极氩弧焊95
6.4.4 直流正接钨极氦弧焊95
6.4.5 直流正接高频脉冲钨极氦弧焊97
6.4.6 超音频变极性方波脉冲钨极氩弧焊98
6.5 焊接过程故障及焊接缺陷101
6.5.1 过程故障及其原因101
6.5.2 焊接缺陷及其成因102
6.6 典型工程应用103
6.6.1 液体火箭2A14铝合金贮箱箱底自动氩弧焊系统103
6.6.2 液体火箭2219铝合金贮箱变极性自动氩弧焊107
6.6.3 贮罐双人及双枪交流钨极氩弧焊108
6.6.4 铝合金薄壁筒体钨极氩弧焊工艺装备109
6.6.5 铝合金薄壁油箱悬空脉冲自动钨极氩弧焊110
第7章 熔化极惰性气体保护电弧焊112
7.1 焊接过程原理112
7.1.1 焊丝的加热及熔化112
7.1.2 熔滴过渡113
7.1.3 熔化极脉冲焊114
7.2 焊接设备116
7.3 焊接工艺120
7.3.1 熔化极半自动氩弧焊128
7.3.2 熔化极自动氩弧焊130
7.3.3 熔化极脉冲氩弧焊130
7.3.4 熔化极大电流氩弧焊131
7.3.5 熔化极双丝氩弧焊133
7.4 MIG焊过程故障及焊接缺陷133
7.4.1 MIG焊过程故障及其成因133
7.4.2 MIG焊缺陷及其成因135
7.5 典型工程应用135
7.5.1 低温压力容器特种接头MIG焊135
7.5.2 87m3浓硝酸铝容器MIG焊136
7.5.3 铝合金管道野外自动MIG焊137
7.5.4 电解槽大截面铝母线半自动MIG焊137
第8章 变极性等离子弧焊139
8.1 概述139
8.2 焊接过程原理与工艺特性140
8.3 焊接设备141
8.3.1 引弧单元142
8.3.2 焊接电源142
8.3.3 焊枪144
8.4 焊接材料146
8.5 焊接工艺及接头性能147
8.5.1 接头形式与装配147
8.5.2 焊接工艺148
8.6 典型工程应用155
8.6.1 液体火箭贮箱/航天密封舱体VPPAW VPTIG复合焊155
8.6.2 输变电GIS母线筒体VPPAW VPTIG复合焊156
第9章 电子束焊159
9.1 原理、特点和分类159
9.1.1 电子束焊的原理159
9.1.2 电子束焊的特点160
9.1.3 电子束焊的分类161
9.2 焊接设备163
9.2.1 电子枪163
9.2.2 高压电源及控制系统164
9.2.3 真空系统165
9.2.4 焊接工作台和工装夹具166
9.2.5 工业应用的电子束焊机166
9.3 一般焊接工艺166
9.3.1 接头设计166
9.3.2 焊前准备168
9.3.3 焊接参数168
9.3.4 工艺控制169
9.4 铝合金电子束焊170
9.4.1 铝合金电子束焊的特点170
9.4.2 铝合金电子束焊的接头性能172
9.5 典型工程应用174
第10章 激光焊176
10.1 概述176
10.2 激光器176
10.2.1 Nd:YAG激光器176
10.2.2 光纤激光器177
10.2.3 CO2激光器178
10.2.4 半导体激光器178
10.3 激光焊原理179
10.3.1 激光焊分类179
10.3.2 激光焊过程中的几种效应180
10.4 激光深熔焊181
10.4.1 焊接设备选择181
10.4.2 接头设计182
10.4.3 工艺参数及其对熔深的影响182
10.5 激光复合焊184
10.6 铝合金的激光焊186
10.6.1 铝合金CO2激光深熔焊的阈值及影响因素186
10.6.2 CO2激光填丝焊188
10.6.3 预置填料激光焊190
10.6.4 激光粉末焊191
10.6.5 激光压焊197
10.7 典型工程应用201
第11章 搅拌摩擦焊204
11.1 概述204
11.2 搅拌摩擦焊原理与工艺特性204
11.3 搅拌工具的发展206
11.3.1 柱形搅拌针207
11.3.2 锥形螺纹搅拌针和三槽锥形螺纹搅拌针208
11.3.3 偏心圆搅拌针和偏心圆螺纹搅拌针209
11.3.4 非对称螺纹搅拌针209
11.3.5 外开螺纹搅拌针210
11.3.6 用于搭接的两级搅拌针210
11.3.7 可伸缩式搅拌针210
11.4 铝合金的搅拌摩擦焊211
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