材料加工工藝

《材料加工工藝》是黃天佑等主編的一本於2009年7月13日在清華大學出版社出版的普通高等教育“十五”國家級規劃教材。

【圖書詳細信息】

作者：黃天佑等
出版社：清華大學出版社
ISBN：9787302096498
定價：39元
印次：1-3
裝幀：平裝
印刷日期：2009-7-13

【圖書簡介】

本書為普通高等教育“十五”國家級規劃教材。全書共8章，介紹材料加工的一些主要工藝，包括液態金屬成形（鑄造）、金屬塑性成形、連線成形（焊接）、金屬的表面處理、粉末冶金、塑膠成形、雷射快速成形等。各章還附有參考書目和複習思考題。
本書可作為高等院校材料成形與控制工程、材料加工及製造等專業及相近專業學生的教材或參考書，也可以供有關工程技術人員學習、參考。

【前言】

材料加工在機械製造業中占有重要地位，是製造業中各行業的基礎，在今天計算機、信息技術產業飛速發展的時代，它仍然在國民經濟中起主導作用。材料加工所包含的範圍很廣，主要有液態金屬成形、金屬塑性成形、焊接、金屬的表面處理、粉末冶金成形、雷射快速成形等，而且不斷有新的工藝出現。材料加工是一門涉及材料、物理和化學、力學、機械、電子、信息等許多學科交叉的學科。
在我國的高等學校里，從20世紀50年代開始按照前蘇聯的模式，將材料加工類的專業分為鑄造、鍛壓、焊接和金屬學及熱處理等幾個窄專業。隨著科學技術的迅猛發展，各學科間的滲透和交叉越來越多，專業面過窄的情況已不適應科學技術的發展。按照教育部1999年關於專業設定的調整意見，已將原來的鑄造、鍛壓、焊接、熱處理4個專業合併為“材料加工工程”專業（二級學科），清華大學機械工程系原有的4個專業也合併為“機械工程及自動控制”專業。從1999年秋季開始對全系本科生開設“材料加工工藝”和“材料加工原理”兩門必修主幹課，並編寫了相應的教材。
我國絕大部分有工科專業的高等學校也先後根據教育部的意見將原來材料加工類的窄專業合併為“材料加工成形及控制工程”一個專業，一些出版社也出版了相應的教材。在國外，例如美國、德國、日本，在材料和機械類工科學校里，一般也開設“材料加工工藝”（materials processing technology）課程，內容一般包括鑄造、金屬塑性變形、焊接、表面處理等加工方法。
本書打破原有機械系各專業課程的體系，進行重組形成新的體系，是一次重大的改革。書中既介紹目前材料加工領域的主要工藝方法，又反映最新發展的材料加工領域的前沿技術。通過本書的學習使學生對材料加工的重要工藝方法有較深入和全面的了解，並且為今後研究生階段的學習打下基礎。本書在每章的最後還附有足夠的參考書目、複習思考題，便於課後複習。配合課堂教學，通過另外開設的“材料加工系列實驗”課程，使學生在材料加工工藝的系列實驗中加深對各種工藝的理解、感性認識和動手能力。
前言材料加工工藝本書第1，2章由黃天佑編寫，第3，7章由方剛編寫，第4章由都東編寫，第5章由姚可夫編寫，第6章由梁吉編寫，第8章由張人佶編寫。本書在正式出版之前已在清華大學本科教學中使用了4屆，2002年列入“普通高等教育‘十五’國家級規劃教材”。
本書得到清華大學“985”教材建設項目的資助，在此表示感謝。
本書的體系和具體內容將在本書今後的使用過程中不斷改進和完善，懇切希望廣大教師、學生和其他讀者提出寶貴意見。

【目錄】

1 緒論1
11材料加工工藝在製造業中的地位1
1221世紀材料加工工藝的展望2
13“材料加工工藝”課程的任務4
參考文獻5
2液態金屬成形6
21概述6
211鑄造生產的特點6
212鑄造方法7
22鑄造合金的工藝性能8
221鑄造合金的充型能力8
222鑄造合金的收縮性及縮孔、縮松的形成13
223鑄造應力、變形與裂紋19
224鑄造合金中的偏析、氣體和夾雜物25
23砂型鑄造31
231粘土砂型31
232粘土砂型的類別32
233濕型粘土砂的主要性能33
234粘土型砂的循環使用35
235砂型的緊實35
24制芯工藝43
241砂芯及其粘結劑43
242油砂和合脂砂45
243熱芯盒制芯46
244覆膜砂制芯(型)工藝47
245樹脂自硬砂造型49
246氣硬冷芯盒法制芯51
25水玻璃砂型（芯）52
251水玻璃52
252CO2硬化水玻璃砂及砂型（芯）的製造工藝52
26塗料54
261塗料的作用54
262塗料的基本組成55
263塗料的製備與塗敷方法55
27鑄造工藝設計55
271零件結構的工藝性56
272造型及制芯方法的選擇65
273澆注位置的確定66
274分型面的選擇69
275砂芯設計73
276鑄造工藝設計參數77
277澆注系統設計79
278冒口與冷鐵89
28其他鑄造方法100
281金屬型鑄造101
282低壓鑄造103
283壓力鑄造104
284熔模鑄造工藝107
285消失模鑄造工藝110
286陶瓷型鑄造工藝111
287離心鑄造112
複習思考題114
參考文獻116
3金屬塑性成形117
31塑性成形工藝概述117
311塑性成形工藝的特點及套用117
312鍛壓工藝的分類118
32塑性成形的機理及力學分析119
321滑移和孿晶119
322變形量的表達120
33鍛造工藝123
331鍛前加熱124
332鍛造溫度範圍的確定126
333自由鍛造127
334模型鍛造140
34衝壓工藝146
341沖裁工藝147
342彎曲工藝151
343拉深工藝155
344脹形工藝167
345翻邊工藝170
346板料衝壓性能參數及試驗方法172
347衝壓模具180
35金屬塑性成形設備184
351機械壓力機185
352液壓機189
複習思考題194
參考文獻195
4金屬連線成形196
41焊接技術的範疇和發展196
411金屬焊接過程的本質197
412金屬焊接方法的分類197
413金屬焊接方法的選用201
414焊接工藝方法的發展205
42電弧焊接208
421焊接電弧的導電機理208
422弧焊電源基礎知識216
423焊接電弧產熱機理219
424焊接電弧的作用力221
425熔滴過渡227
426焊縫成形237
427焊條電弧焊245
428埋弧焊248
429CO2電弧焊253
4210熔化極氬電弧焊261
4211鎢極氬電弧焊267
4212等離子弧焊277
4213電弧焊自動控制基礎284
複習思考題293
參考文獻295
5表面工程296
51概述296
511前言296
512表面工程技術分類296
513表面工程技術的目的和特徵297
52氣相沉積技術298
521物理氣相沉積299
522化學氣相沉積313
523電漿增強化學氣相沉積316
53熱噴塗技術319
531熱噴塗技術的原理及特點319
532熱噴塗工藝322
54雷射表面處理技術326
541雷射表面處理的原理及特點326
542雷射淬火330
543雷射合金化332
544雷射表面熔覆334
545其他雷射表面處理技術334
55其他表面處理技術336
551電鍍336
552化學鍍346
複習思考題351
參考文獻351
6粉末冶金352
61概述352
611粉末冶金的工藝過程352
612粉末冶金的工藝特點353
613粉末冶金製品的套用354
614粉末冶金的發展355
62粉末的製備方法及性能356
621粉末的製備方法356
622粉末特性362
63粉末成形364
631成形前物料準備364
632模壓成形366
633其他成形方法369
64燒結378
641燒結原理及過程378
642單相燒結380
643液相燒結383
644燒結後的處理387
65粉末冶金製品389
651粉末冶金鐵基結構件389
652粉末冶金多孔材料393
653粉末冶金摩擦材料396
複習思考題400
參考文獻401
7塑膠成形402
71塑膠及其工藝特性402
711塑膠的發展及用途402
712塑膠的分類及其工藝特性403
72塑膠的主要成形方法408
721注射成形408
722壓縮成形410
723壓注成形411
724擠出成形413
725吹塑成形414
73塑膠注射成形模具（注射模）416
731注射模的基本結構416
732注射模結構的設計421
733注射模澆注系統426
734注射模成形部分428
735注射模導向、推出及側抽機構431
736注射模溫度調節系統433
複習思考題435
參考文獻436
8快速成形437
81快速成形技術的基本原理437
82典型的快速成形工藝440
821立體光刻441
822分層實體製造443
823雷射選區燒結446
824熔融沉積製造450
825三維列印451
826增材成形453
827形狀沉積製造453
828多功能快速原型製造系統455
829無木模鑄型製造456
83快速成形技術的特點457
831高度柔性457
832技術的高度集成458
833快速性458
834自由成形製造458
835材料的廣泛性458
84快速成形技術的套用459
841產品開發與設計459
842快速工模具460
843非製造業實體的三維複製462
844從快速成形到快速製造462
845在生物醫學上的套用——生物製造工程463
複習思考題465
參考文獻465