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電阻焊:基礎與應用(第二版) 版權信息
- ISBN：9787030502339
- 條形碼：9787030502339 ; 978-7-03-050233-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
電阻焊:基礎與應用(第二版) 內容簡介
《電阻焊：基礎與應用（第二版）》是基于張洪延教授和Jacek Senkara教授的的英文專著（Resistance Weldng：Fundamentals and Applications，2nd edition）翻譯、擴展而成。它系統地介紹了電阻焊涉及的所有關鍵過程。從基本原理出發，對焊接過程中的重要現象進行了深入、細致的探索。并以工業實際應用和研發項目為例，對電阻焊研究中的各種方法作了全面的介紹。 《電阻焊：基礎與應用（第二版）》共分十章，包括焊接冶金（首章），焊接中的電、熱過程（第二章），焊接缺陷（第三章），力學試驗（第四章），焊接過程的監測和控制（第五章），焊接質量及檢測（第六章），焊接中的飛濺（第七章），焊機機械特性的影響（第八章），電阻焊的數值模擬（第九章），以及焊接過程的統計學分析（第十章）。書中提供的很多方法有廣泛的適用性。如力學試驗，飛濺過程的模擬及分析，以及統計學方法都可以應用到其它研究領域中。 《電阻焊：基礎與應用（第二版）》可以作為從事焊接研究專業人員的參考，也可以用作為相關專業本科高年級學生和研究生的教科書。
電阻焊:基礎與應用(第二版) 目錄
目錄
第1章 焊接冶金 1
1.1 電阻焊的凝固過程 1
1.2 金屬的冶金特性 4
1.2.1 鋼 4
1.2.2 鋁合金 14
1.2.3 鎂合金 19
1.2.4 銅合金 24
1.3 焊件的脆化 30
1.3.1 液態金屬的脆化 32
1.3.2 氫脆 36
1.3.3 金屬間化合物導致的脆裂 37
1.4 裂化 40
1.4.1 凝固裂化 40
1.4.2 熔融裂化 41
1.4.3 腐蝕裂化 42
參考文獻 43
第2章 焊接中的電、熱過程 46
2.1 電阻焊的電學特性 46
2.1.1 體電阻 47
2.1.2 接觸電阻 47
2.1.3 總電阻 50
2.1.4 分流 51
2.2 電阻焊的熱學特性 51
2.3 電極壽命 53
2.3.1 鍍鋅鋼板的焊接 53
2.3.2 鋁合金的焊接 56
2.4 熱平衡 63
2.4.1 熱相似律 64
2.4.2 熱平衡定律 65
2.4.3 改進的熱平衡理論 66
2.4.4 實驗驗證 69
2.5 電流波形 71
2.5.1 單相交流電 72
2.5.2 單相直流電 78
2.5.3 三相直流電 80
2.5.4 中頻直流電 80
參考文獻 84
第3章 焊點缺陷 86
3.1 焊點缺陷的分類 86
3.1.1 外部缺陷 86
3.1.2 內部缺陷 93
3.2 焊核內孔洞的形成 95
3.2.1 氣泡 96
3.2.2 體積收縮效應 99
3.3 鋁合金AA6111中的焊接裂化 100
3.4 鋁合金AA5754中的焊接裂化 102
3.4.1 鋁合金中的液相裂化 103
3.4.2 裂化機制 106
3.4.3 抑制裂化 112
參考文獻 116
第4章 力學試驗 118
4.1 引言 118
4.2 車間測試 120
4.2.1 鑿子分離試驗 120
4.2.2 剝離（滾筒）試驗 120
4.2.3 彎曲試驗 121
4.3 使用儀器對焊點進行測量 122
4.3.1 靜態測試 122
4.3.2 動態試驗 132
4.3.3 扭轉試驗 146
參考文獻 147
第5章 電阻焊接過程的監控 149
5.1 引言 149
5.2 數據采集 150
5.3 焊接過程的監測 151
5.3.1 焊接過程中通常采集的信號 152
5.3.2 自適應噪聲消除 161
5.3.3 監測信號和焊接工藝之間的關系 164
5.4 焊接過程的控制 170
5.4.1 葉形圖 170
5.4.2 恒功率密度控制 176
5.4.3 人工神經網絡模型 181
5.4.4 電流分級遞進 185
參考文獻 187
第6章 焊接質量和檢測方法 189
6.1 焊接質量 189
6.1.1 焊點特征 189
6.1.2 焊接質量要求 190
6.1.3 焊點屬性和強度之間的關系 194
6.2 破壞性試驗 200
6.2.1 剝離試驗 201
6.2.2 鑿子分離試驗 201
6.2.3 金相檢驗 201
6.3 無損評價 203
6.3.1 A型超聲波掃描 203
6.3.2 B型超聲波掃描 210
6.3.3 使用B超系統檢測各種焊點 213
6.3.4 冷焊點的鑒定法 215
6.3.5 焊點特征和焊接強度之間的關系 219
參考文獻 220
第7章 電阻點焊過程中的飛濺現象 223
7.1 飛濺對焊點質量的影響 224
7.2 飛濺的機理和檢測 227
7.3 飛濺的預測與避免 228
7.3.1 幾何比較模型 229
7.3.2 力平衡模型 230
7.3.3 通過HAZ內的熔融液態網絡的飛濺 239
7.3.4 飛濺的統計模型 245
7.3.5 總結 248
7.4 實例 249
7.4.1 力平衡模型的應用 249
7.4.2 統計模型的應用 254
參考文獻 264
第8章 焊機機械特性的影響 266
8.1 引言 266
8.2 典型焊機的機械特性 266
8.3 焊機剛度的影響 268
8.3.1 對電極力的影響 269
8.3.2 對電極位移的影響 269
8.3.3 對電極與板材接觸過程的影響 270
8.3.4 對焊點形成的影響 271
8.3.5 對焊接強度的影響 271
8.3.6 對電極對中度的影響 271
8.3.7 焊機剛度和阻尼的估計 272
8.4 摩擦的影響 276
8.4.1 對電極力的影響 277
8.4.2 對電極位移的影響 278
8.4.3 對微觀結構的影響 278
8.4.4 對拉伸-剪切強度的影響 279
8.5 運動部件質量的影響 280
8.5.1 動態力的分析 280
8.5.2 對焊接質量的影響 282
8.6 焊接周期內電極的跟進 283
8.6.1 熱膨脹 283
8.6.2 氣缸的影響 284
8.7 電極擠壓時間和夾持時間的測量 289
8.8 其他因素 292
8.8.1 電極的對中及工件的結合 292
8.8.2 電極力 294
8.8.3 材料 295
參考文獻 297
第9章 電阻焊的數值模擬 298
9.1 簡介 298
9.1.1 有限差分和有限元法之間的比較 298
9.1.2 模擬電阻焊過程的方法 300
9.2 電-熱-力的耦合分析 302
9.2.1 通用（三維）的有限元模型 302
9.2.2 電氣過程的公式 302
9.2.3 熱傳導過程的公式 303
9.2.4 邊界條件 303
9.2.5 熱-力分析的框架 304
9.2.6 熔化和凝固的模擬 304
9.2.7 有限元公式 304
9.2.8 二維有限元分析 305
9.2.9 軸對稱問題 307
9.3 接觸性質和接觸面積的模擬 307
9.4 其他因素的模擬 310
9.4.1 鋅涂層的影響 310
9.4.2 電流波形的影響 310
9.5 模擬焊點微觀結構的演變 311
9.5.1 冷卻速度的影響 311
9.5.2 HAZ中的微觀結構演變 312
9.5.3 焊核微觀結構的模擬 313
9.5.4 模擬點焊焊件內微觀結構演變的實例 314
9.6 電阻焊過程的數值模擬實例 315
9.6.1 案例一：電極表面幾何形狀的效應 315
9.6.2 案例二：使用耦合與非耦合算法之間的差異 317
9.6.3 案例三：電極軸向錯位的影響 317
9.6.4 案例四：球面電極的角偏心的影響 319
參考文獻 321
第10章 電阻焊研究的統計學設計、分析和推理 324
10.1 引言 324
10.2 基本概念和步驟 325
10.2.1 數據采集 325
10.2.2 統計建模和數據分析 326
10.2.3 推斷或決策 326
10.3 具有連續響應的實驗 327
10.3.1 統計設計 327
10.3.2 分析與建模 330
10.3.3 推理和決策 333
10.3.4 兩級滑動層次實驗 340
10.4 分類響應實驗 347
10.4.1 實驗設計 348
10.4.2 分析與建模 348
10.4.3 推理和決策 349
10.5 計算機模擬實驗 355
10.5.1 實驗設計 356
10.5.2 分析與建模 356
10.6 總結 363
參考文獻 363
彩圖
第1章 焊接冶金 1
1.1 電阻焊的凝固過程 1
1.2 金屬的冶金特性 4
1.2.1 鋼 4
1.2.2 鋁合金 14
1.2.3 鎂合金 19
1.2.4 銅合金 24
1.3 焊件的脆化 30
1.3.1 液態金屬的脆化 32
1.3.2 氫脆 36
1.3.3 金屬間化合物導致的脆裂 37
1.4 裂化 40
1.4.1 凝固裂化 40
1.4.2 熔融裂化 41
1.4.3 腐蝕裂化 42
參考文獻 43
第2章 焊接中的電、熱過程 46
2.1 電阻焊的電學特性 46
2.1.1 體電阻 47
2.1.2 接觸電阻 47
2.1.3 總電阻 50
2.1.4 分流 51
2.2 電阻焊的熱學特性 51
2.3 電極壽命 53
2.3.1 鍍鋅鋼板的焊接 53
2.3.2 鋁合金的焊接 56
2.4 熱平衡 63
2.4.1 熱相似律 64
2.4.2 熱平衡定律 65
2.4.3 改進的熱平衡理論 66
2.4.4 實驗驗證 69
2.5 電流波形 71
2.5.1 單相交流電 72
2.5.2 單相直流電 78
2.5.3 三相直流電 80
2.5.4 中頻直流電 80
參考文獻 84
第3章 焊點缺陷 86
3.1 焊點缺陷的分類 86
3.1.1 外部缺陷 86
3.1.2 內部缺陷 93
3.2 焊核內孔洞的形成 95
3.2.1 氣泡 96
3.2.2 體積收縮效應 99
3.3 鋁合金AA6111中的焊接裂化 100
3.4 鋁合金AA5754中的焊接裂化 102
3.4.1 鋁合金中的液相裂化 103
3.4.2 裂化機制 106
3.4.3 抑制裂化 112
參考文獻 116
第4章 力學試驗 118
4.1 引言 118
4.2 車間測試 120
4.2.1 鑿子分離試驗 120
4.2.2 剝離（滾筒）試驗 120
4.2.3 彎曲試驗 121
4.3 使用儀器對焊點進行測量 122
4.3.1 靜態測試 122
4.3.2 動態試驗 132
4.3.3 扭轉試驗 146
參考文獻 147
第5章 電阻焊接過程的監控 149
5.1 引言 149
5.2 數據采集 150
5.3 焊接過程的監測 151
5.3.1 焊接過程中通常采集的信號 152
5.3.2 自適應噪聲消除 161
5.3.3 監測信號和焊接工藝之間的關系 164
5.4 焊接過程的控制 170
5.4.1 葉形圖 170
5.4.2 恒功率密度控制 176
5.4.3 人工神經網絡模型 181
5.4.4 電流分級遞進 185
參考文獻 187
第6章 焊接質量和檢測方法 189
6.1 焊接質量 189
6.1.1 焊點特征 189
6.1.2 焊接質量要求 190
6.1.3 焊點屬性和強度之間的關系 194
6.2 破壞性試驗 200
6.2.1 剝離試驗 201
6.2.2 鑿子分離試驗 201
6.2.3 金相檢驗 201
6.3 無損評價 203
6.3.1 A型超聲波掃描 203
6.3.2 B型超聲波掃描 210
6.3.3 使用B超系統檢測各種焊點 213
6.3.4 冷焊點的鑒定法 215
6.3.5 焊點特征和焊接強度之間的關系 219
參考文獻 220
第7章 電阻點焊過程中的飛濺現象 223
7.1 飛濺對焊點質量的影響 224
7.2 飛濺的機理和檢測 227
7.3 飛濺的預測與避免 228
7.3.1 幾何比較模型 229
7.3.2 力平衡模型 230
7.3.3 通過HAZ內的熔融液態網絡的飛濺 239
7.3.4 飛濺的統計模型 245
7.3.5 總結 248
7.4 實例 249
7.4.1 力平衡模型的應用 249
7.4.2 統計模型的應用 254
參考文獻 264
第8章 焊機機械特性的影響 266
8.1 引言 266
8.2 典型焊機的機械特性 266
8.3 焊機剛度的影響 268
8.3.1 對電極力的影響 269
8.3.2 對電極位移的影響 269
8.3.3 對電極與板材接觸過程的影響 270
8.3.4 對焊點形成的影響 271
8.3.5 對焊接強度的影響 271
8.3.6 對電極對中度的影響 271
8.3.7 焊機剛度和阻尼的估計 272
8.4 摩擦的影響 276
8.4.1 對電極力的影響 277
8.4.2 對電極位移的影響 278
8.4.3 對微觀結構的影響 278
8.4.4 對拉伸-剪切強度的影響 279
8.5 運動部件質量的影響 280
8.5.1 動態力的分析 280
8.5.2 對焊接質量的影響 282
8.6 焊接周期內電極的跟進 283
8.6.1 熱膨脹 283
8.6.2 氣缸的影響 284
8.7 電極擠壓時間和夾持時間的測量 289
8.8 其他因素 292
8.8.1 電極的對中及工件的結合 292
8.8.2 電極力 294
8.8.3 材料 295
參考文獻 297
第9章 電阻焊的數值模擬 298
9.1 簡介 298
9.1.1 有限差分和有限元法之間的比較 298
9.1.2 模擬電阻焊過程的方法 300
9.2 電-熱-力的耦合分析 302
9.2.1 通用（三維）的有限元模型 302
9.2.2 電氣過程的公式 302
9.2.3 熱傳導過程的公式 303
9.2.4 邊界條件 303
9.2.5 熱-力分析的框架 304
9.2.6 熔化和凝固的模擬 304
9.2.7 有限元公式 304
9.2.8 二維有限元分析 305
9.2.9 軸對稱問題 307
9.3 接觸性質和接觸面積的模擬 307
9.4 其他因素的模擬 310
9.4.1 鋅涂層的影響 310
9.4.2 電流波形的影響 310
9.5 模擬焊點微觀結構的演變 311
9.5.1 冷卻速度的影響 311
9.5.2 HAZ中的微觀結構演變 312
9.5.3 焊核微觀結構的模擬 313
9.5.4 模擬點焊焊件內微觀結構演變的實例 314
9.6 電阻焊過程的數值模擬實例 315
9.6.1 案例一：電極表面幾何形狀的效應 315
9.6.2 案例二：使用耦合與非耦合算法之間的差異 317
9.6.3 案例三：電極軸向錯位的影響 317
9.6.4 案例四：球面電極的角偏心的影響 319
參考文獻 321
第10章 電阻焊研究的統計學設計、分析和推理 324
10.1 引言 324
10.2 基本概念和步驟 325
10.2.1 數據采集 325
10.2.2 統計建模和數據分析 326
10.2.3 推斷或決策 326
10.3 具有連續響應的實驗 327
10.3.1 統計設計 327
10.3.2 分析與建模 330
10.3.3 推理和決策 333
10.3.4 兩級滑動層次實驗 340
10.4 分類響應實驗 347
10.4.1 實驗設計 348
10.4.2 分析與建模 348
10.4.3 推理和決策 349
10.5 計算機模擬實驗 355
10.5.1 實驗設計 356
10.5.2 分析與建模 356
10.6 總結 363
參考文獻 363
彩圖
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電阻焊:基礎與應用(第二版) 作者簡介
張洪延，美國托萊多大學機械、工程與制造系終身教授。1984年于吉林大學數學系獲得理學學士學位，1987年獲工學碩士學位（中國科學院，金屬物理），1991年獲得博士學位（美國俄亥俄州立大學，機械冶金）。先后在俄亥俄州立大學和密歇根大學從事博士后研究、任助理研究教授。在20多年的教學、研究中，發表了100多篇論文、專著、專業手冊的章節和行業標準等。主要研究方向是材料的連接。在眾多的學術機構中任職，如美國《焊接》主審、美國焊接學會會士（Fellow，American Welding Society）。
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