《高效焊接方法》作為電弧焊基礎(chǔ)等焊接方法類課程的拓展和延伸，對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外新開(kāi)發(fā)或廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)高效焊接方法進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，包括高效非熔化極氣體保護(hù)焊（如A-TIG焊、熱絲TIG焊、VPPAW、K-TIG焊和UFP-TIG焊等）、高效熔化極氣體保護(hù)焊（如雙絲GMAW、STT技術(shù)、CMT焊接、交流脈沖MIG焊和Tri-Arc焊等）、高效埋弧焊（如多絲埋弧焊、帶極埋弧堆焊、粉末埋弧焊等）、窄間隙焊（如NG-TIG焊、NG-GMAW和NG-SAW）、復(fù)合及多熱源焊接（如激光-電弧復(fù)合焊、等離子弧-MIG/MAG復(fù)合焊和旁路耦合電弧GMAW等）、攪拌摩擦焊、電渣焊和氣電立焊。重點(diǎn)介紹了這些高效焊接方法的原理、特點(diǎn)、設(shè)備及應(yīng)用。
《高效焊接方法》（第2版）是電弧焊基礎(chǔ)等焊接方法類課程的拓展和延伸，對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外新開(kāi)發(fā)或廣泛應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)高效焊接方法進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。從已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生反饋來(lái)看，內(nèi)容與當(dāng)前的生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)合緊密，學(xué)生畢業(yè)后明顯感到見(jiàn)識(shí)廣、上手快。本次在第1版的基礎(chǔ)上，根據(jù)當(dāng)前焊接生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行修訂，內(nèi)容更加豐富，技術(shù)更具先進(jìn)性。
傳統(tǒng)的電弧焊技術(shù)自20世紀(jì)初陸續(xù)被發(fā)明以來(lái)在焊接生產(chǎn)中的應(yīng)用占比已超過(guò)70%。隨著新材料及超薄和大、厚結(jié)構(gòu)的不斷應(yīng)用，以及對(duì)焊接效率和質(zhì)量的更高追求，普通焊接方法越來(lái)越難以滿足現(xiàn)代制造業(yè)的需求。自20世紀(jì)90年代以來(lái)陸續(xù)涌現(xiàn)出了許多新型焊接技術(shù)，如雙絲GMAW、復(fù)合熱源焊接和攪拌摩擦焊等，引起了業(yè)內(nèi)的重視，并得到了廣泛的應(yīng)用。
目前我國(guó)焊接專業(yè)（包括材料成形與控制專業(yè)的焊接方向）的教學(xué)體系中，仍然局限于TIG焊/PAW、MIG焊/MAG焊、SAW等傳統(tǒng)電弧焊方法。從教學(xué)上看，僅能滿足基本知識(shí)點(diǎn)的要求，不能滿足學(xué)生掌握現(xiàn)代科技和學(xué)術(shù)前沿、拓展學(xué)術(shù)視野的需求，也不能滿足素質(zhì)教育的需求�；谏鲜稣J(rèn)識(shí)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)焊接專業(yè)于2005年率先開(kāi)展了高效焊接方法課程的講授。開(kāi)課至今，從已經(jīng)畢業(yè)的學(xué)生反饋來(lái)看，內(nèi)容與當(dāng)前的生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)合緊密，學(xué)生畢業(yè)后明顯感到見(jiàn)識(shí)廣、上手快。
自2013年《高效焊接方法》出版以來(lái)，書(shū)中提及的一些高效焊接方法在生產(chǎn)實(shí)際中得到了應(yīng)用和普及。近幾年又出現(xiàn)了一些新的高效電弧焊方法，包括UFP-TIG焊、旁路耦合電弧焊、Tri-Arc焊等。為此，本次修訂將這些技術(shù)納入本書(shū)中，同時(shí)也根據(jù)技術(shù)的發(fā)展更新了攪拌摩擦焊部分，爭(zhēng)取做到與時(shí)俱進(jìn)。
作為《電弧焊基礎(chǔ)》等教材在內(nèi)容上的有效拓展和延伸，本書(shū)主要介紹了常用高效電弧焊技術(shù)的原理、特點(diǎn)、設(shè)備及應(yīng)用，包括高效非熔化極氣體保護(hù)焊（如A-TIG焊、熱絲TIG焊、VPPAW、K-TIG焊和UFP-TIG焊等）、高效熔化極氣體保護(hù)焊（如雙絲GMAW、STT技術(shù)、CMT焊接、交流脈沖MIG焊和Tri-Arc焊等）、高效埋弧焊（如多絲埋弧焊、帶極埋弧堆焊、粉末埋弧焊等）、窄間隙焊（如NG-TIG焊、NG-GMAW和NG-SAW）、復(fù)合及多熱源焊接（如激光-電弧復(fù)合焊、等離子弧-MIG/MAG復(fù)合焊和旁路耦合電弧GMAW等）、攪拌摩擦焊、電渣焊和氣電立焊。編寫(xiě)過(guò)程中注重這些方法在實(shí)際應(yīng)用方面的知識(shí)，這也是本書(shū)的一個(gè)特點(diǎn)。
本書(shū)既可作為焊接專業(yè)或材料成形與控制專業(yè)的教材，也可作為機(jī)械及船舶制造等專業(yè)的師生和工程技術(shù)人員的參考用書(shū)。
本書(shū)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)林三寶、范成磊和楊春利任主編。全書(shū)共7章，其中第1.7節(jié)由北京航空航天大學(xué)從保強(qiáng)編寫(xiě)，第2.9節(jié)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)蔡笑宇編寫(xiě)，第3章由沈陽(yáng)航空大學(xué)姬書(shū)得編寫(xiě)，第5.1和5.3節(jié)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)李福泉編寫(xiě)，第5.2和5.4節(jié)由哈爾濱工業(yè)大學(xué)李海超編寫(xiě)，第5.6節(jié)由蘭州理工大學(xué)朱明編寫(xiě)，第6章由北京石油化工學(xué)院張華編寫(xiě)，其余章節(jié)由林三寶、范成磊編寫(xiě)，全書(shū)由楊春利審定校稿。
本書(shū)編寫(xiě)過(guò)程中，參閱了哈爾濱工業(yè)大學(xué)和兄弟院校同行專家的許多著作和研究成果，一些焊接公司也為本書(shū)提供了珍貴的資料，部分學(xué)生參與了本書(shū)插圖的繪制，不一一列出，在此一并致謝。
焊接技術(shù)發(fā)展日新月異，受篇幅限制，還有一些新型高效焊接技術(shù)尚未列入本書(shū)。由于編者的知識(shí)水平有限，差錯(cuò)和不足在所難免，懇請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。
編者
前言
第1章 高效非熔化極氣體保護(hù)焊1
1.1 A-TIG焊1
1.1.1 A-TIG焊概述1
1.1.2 A-TIG焊的優(yōu)點(diǎn)2
1.1.3 A-TIG焊的研究與應(yīng)用3
1.1.4 A-TIG焊的使用方法13
1.1.5 A-TIG焊的熔深增加機(jī)理14
1.2 熱絲TIG焊17
1.2.1 熱絲TIG焊的原理及優(yōu)點(diǎn)17
1.2.2 焊絲加熱方法19
1.2.3 熱絲TIG焊應(yīng)用示例21
1.3 TOPTIG焊22
1.3.1 TOPTIG焊的原理及特點(diǎn)22
1.3.2 TOPTIG焊的熔滴過(guò)渡形式23
1.3.3 TOPTIG焊的設(shè)備組成26
1.3.4 TOPTIG焊的主要參數(shù)27
1.3.5 TOPTIG焊的工業(yè)應(yīng)用28
1.4 變極性等離子弧焊（VPPAW）30
1.4.1 VPPAW的原理與發(fā)展30
1.4.2 穿透型VPPAW32
1.4.3 VPPAW的成形規(guī)律33
1.4.4 雙填絲VPPAW36
1.4.5 鋁合金中厚板的VPPAW工藝39
1.4.6 VPPAW在GIS鋁合金筒體焊接中的應(yīng)用40
1.5 匙孔TIG焊（KTIG焊）42
1.5.1 KTIG焊的基本原理42
1.5.2 KTIG焊的焊接設(shè)備42
1.5.3 KTIG焊的特點(diǎn)43
1.5.4 KTIG焊應(yīng)用實(shí)例43
1.6 磁力旋轉(zhuǎn)電弧焊45
1.7 超音頻方波脈沖TIG焊（UFPTIG焊）46
1.7.1 UFPTIG焊的基本原理46
1.7.2 UFPTIG焊的主要特征參數(shù)47
1.7.3 UFPTIG焊的主要特點(diǎn)48
1.7.4 UFPTIG焊的應(yīng)用示例51
參考文獻(xiàn)53
第2章 高效熔化極氣體保護(hù)焊56
2.1 雙絲GMAW56
2.1.1 雙絲GMAW的分類56
2.1.2 Tandem雙絲焊的原理和設(shè)備58
2..1.3 Tandem雙絲焊的特點(diǎn)59
2.1.4 Tandem雙絲焊的應(yīng)用61
2.2 Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅ.焊62
2.2.1 T.I.M.E.焊的基本原理62
2.2.2 T.I.M.E.焊的特征、優(yōu)點(diǎn)和不足63
2.2.3 T.I.M.E.焊的應(yīng)用65
2.2.4 其他類似的焊接方法65
2.3 帶極GMAW66
2.3.1 帶極GMAW的原理和特點(diǎn)66
2.3.2 焊接材料及設(shè)備67
2.3.3 帶極GMAW的電弧形態(tài)及影響因素67
2.3.4 帶極GMAW的熔滴過(guò)渡69
2.3.5 帶極GMAW的應(yīng)用71
2.4 表面張力過(guò)渡（STT）技術(shù)72
2.4.1 STT的原理72
2.4.2 STT的設(shè)備74
2.4.3 STT的特點(diǎn)74
2.4.4 STT的實(shí)際應(yīng)用76
2.5 藥芯焊絲電弧焊77
2.5.1 藥芯焊絲電弧焊的分類和特點(diǎn)77
2.5.2 藥芯焊絲的種類79
2.5.3 藥芯焊絲的滯熔現(xiàn)象80
2.5.4 藥芯焊絲的焊接條件80
2.6 MIG釬焊81
2.6.1 MIG釬焊技術(shù)的提出81
2.6.2 MIG釬焊的原理和特點(diǎn)81
2.6.3 MIG釬焊設(shè)備82
2.6.4 MIG釬焊材料83
2.6.5 MIG釬焊工藝和冶金過(guò)程83
2.7 冷金屬過(guò)渡（CMT）焊接84
2.7.1 CMT焊接簡(jiǎn)介84
2.7.2 CMT焊接設(shè)備86
2.7.3 CMT和脈沖混合過(guò)渡技術(shù)86
2.8 交流脈沖MIG焊87
2.8.1 交流脈沖MIG焊的原理87
2.8.2 交流脈沖MIG焊的優(yōu)點(diǎn)88
2.8.3 交流脈沖MIG焊的應(yīng)用88
2.9 三電弧雙絲（Tri-Arc）GMAW90
2.9.1 Tri-Arc焊的工作原理90
2.9.2 Tri-Arc焊的特點(diǎn)92
2.9.3 Tri-Arc焊的設(shè)備構(gòu)成及應(yīng)用94
2.10 雙脈沖MIG焊97
2.11 纜式焊絲氣體保護(hù)焊99
參考文獻(xiàn)100
第3章 高效埋弧焊103
3.1 埋弧焊概述103
3.1.1 埋弧焊的焊縫形成過(guò)程103
3.1.2 埋弧焊的特點(diǎn)104
3.1.3 埋弧焊的分類105
3.2 雙絲埋弧焊106
3.2.1 雙絲埋弧焊的種類與特點(diǎn)106
3.2.2 雙絲埋弧焊的焊接工藝108
3.2.3 雙絲埋弧焊的應(yīng)用舉例110
3.3 多絲埋弧焊112
3.3.1 多絲埋弧焊的定義與特點(diǎn)112
3.3.2 多絲埋弧焊的焊接參數(shù)113
3.3.3 多絲埋弧焊的應(yīng)用舉例114
3.4 帶極埋弧堆焊115
3.4.1 帶極埋弧堆焊的原理與特點(diǎn)115
3.4.2 帶極埋弧堆焊的焊接參數(shù)117
3.4.3 帶極埋弧堆焊的應(yīng)用舉例118
3.5 粉末埋弧焊120
3.5.1 粉末埋弧焊的定義與特點(diǎn)120
3.5.2 粉末埋弧焊的焊接工藝122
3.5.3 粉末埋弧焊的應(yīng)用舉例122
參考文獻(xiàn)124
第4章 窄間隙焊126
4.1 窄間隙焊的原理及特點(diǎn)126
4.1.1 窄間隙焊概述126
4.1.2 窄間隙焊的特征及分類127
4.1.3 窄間隙焊的優(yōu)點(diǎn)及不足128
4.2 窄間隙TIG焊（NG-TIG焊）129
4.2.1 HST窄間隙熱絲TIG焊129
4.2.2 傳統(tǒng)窄間隙熱絲TIG焊131
4.2.3 MC-TIL法窄間隙熱絲TIG焊132
4.2.4 窄間隙TIG焊的應(yīng)用壓水堆核電站主回路管道的焊接133
4.3 窄間隙GMAW（NG-GMAW）137
4.3.1 NG-GMAW的發(fā)展138
4.3.2 NG-GMAW的分類138
4.3.3 NG-GMAW焊接參數(shù)的影響143
4.3.4 BHK窄間隙焊146
4.3.5 高速旋轉(zhuǎn)電弧窄間隙焊148
4.3.6 國(guó)內(nèi)的研究情況151
4.4 窄間隙埋弧焊（NG-SAW）155
4.4.1 概述155
4.4.2 精密控制雙絲NG-SAW157
4.4.3 SUBNAP方法161
4.4.4 KNS方法163
4.4.5 大厚度NG-SAW設(shè)備164
4.5 擺動(dòng)電弧焊166
4.5.1 擺動(dòng)電弧焊的作用166
4.5.2 擺動(dòng)電弧焊的分類167
參考文獻(xiàn)169
第5章 復(fù)合及多熱源焊接171
5.1 激光-電弧復(fù)合焊171
5.1.1 激光-電弧復(fù)合焊的特點(diǎn)及激光與電弧的相互作用171
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