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目录3

第6篇　焊接3

第1章　电弧焊3

1.1 电子工业常用电弧焊4

方法4

1.1.1　手工电弧焊4

1.1.2　CO2气体保护焊13

1.1.3　钨极氩弧焊（TIG）17

1.1.4　熔化极氩弧焊（MIG）20

1.1.5　脉冲氩弧焊21

1.1.6　气体保护电弧点焊（气电点焊）23

1.1.7　等离子弧焊接与切割26

1.1.8　埋弧焊31

1.2 电弧焊焊接接头和焊接结构31

1.2.1 电子机械中的焊接结构31

1.2.2　焊接结构的一般设计原则和工艺性33

1.2.3 电弧焊接头的接头形式、坡口尺寸和应力计算方法37

1.2.4　焊接应力43

1.2.5　焊接残余变形46

1.3 电子产品常用金属电弧焊49

1.3.1　低碳钢电弧焊49

1.3.2　中碳钢电弧焊50

1.3.3　低合金钢电弧焊50

1.3.4　不锈钢电弧焊51

1.3.5　铝及铝合金的电弧焊53

1.3.6　铜及铜合金的电弧焊57

1.3.7　钛及钛合金的电弧焊58

参考文献61

第2章　气焊与气割62

2.1　气焊用材料62

2.1.1　氧气62

2.1.2　可燃气体62

2.2.1　气瓶65

2.2　气焊、气割用设备65

2.2.3　乙炔发生器67

2.2.4　乙炔发生器卸压膜67

2.2.2　减压器67

2.2.5　焊炬68

2.2.6　导气软管68

2.3 气焊工艺69

2.3.1　气焊火焰69

2.3.2　气焊接头形式69

2.3.3　气焊用填充材料的选择70

2.3.4　气焊用焊剂75

2.4 气割77

2.4.1　氧乙炔割炬78

2.4.2　切割工艺79

2.4.3　氧-丙烷和氧-天然气火焰切割79

参考文献80

3.1.1　液态钎料的润湿与铺展81

第3章　钎焊81

3.1　钎焊过程基础81

3.1.2　毛细钎焊填缝特点82

3.1.3　钎焊接头组织形式83

3.2　钎料85

3.2.1　钎料应具备的条件85

3.2.2　钎料分类85

3.2.3　电子工业常用钎料87

3.2.4　钎料的选择133

3.3　钎剂144

3.3.1　钎剂的作用144

3.3.2　钎剂的种类147

3.4　钎焊接头设计172

3.4.1　钎焊接头基本形式172

3.4.2　钎焊接头设计计算173

3.4.3　钎焊接头间隙174

3.4.4　钎焊接头的工艺设计177

清洗178

3.5.1　钎焊前准备178

3.5　钎焊前的准备及钎焊后的178

3.5.2　钎焊后的清洗180

3.6　钎焊方法181

3.6.1 烙铁钎焊181

3.6.2　火焰钎焊182

3.6.3 电阻钎焊183

3.6.4　感应钎焊184

3.6.5　浸渍钎焊186

3.6.6　炉中钎焊187

3.7.1　铜及其合金制波导元件的钎焊188

3.7.2　铝及其合金制波导元件的钎焊188

3.7.3　陶瓷与金属的钎焊188

3.7 电子工业典型零件及材料的188

钎焊188

3.7.7 印制电路板的组装钎焊189

3.8　钎焊接头缺陷及其防止189

3.7.8　厚薄膜混合集成电路组装钎焊189

3.8.1 钎焊接头致密性缺陷189

3.7.6　电子元件的钎焊189

3.7.5　半导体器件的钎焊189

3.7.4　难熔金属（W、Mo、Nb、Ti、石墨等）的钎焊189

3.8.2　钎焊裂缝190

3.8.3　钎焊熔蚀现象191

3.9　试验方法191

3.9.1　钎料润湿铺展及填缝性能试验191

3.9.2　钎焊接头机械性能试验192

3.9.3　软钎焊试验方法193

参考文献194

4.1 电阻焊195

4.1.1　电阻焊概述195

第4章　压焊195

4.1.2　点焊196

4.1.3 焊216

4.1.4　缝焊221

4.1.5　对焊223

4.1.6　电阻焊接头质量检验229

4.2　其他压焊235

4.2.1　超声波焊235

4.2.2　冷压焊243

4.2.3　热压焊247

4.2.4　扩散焊249

4.2.5　摩擦焊251

4.2.6　其它254

参考文献254

5.1 电子束焊接255

5.1.1　电子束焊接原理与特点255

第5章　高能焊接255

5.1.2　电子束焊接设备256

5.1.3　电子束焊接接头形式260

5.1.4　电子束焊接金属材料的焊接性262

5.1.5　电子束焊接工艺与应用263

5.2　激光焊接264

5.2.1　激光焊接的基本原理264

5.2.3　激光焊机266

5.2.2　激光焊接的特点266

5.2.4　激光焊接工艺与应用270

5.3　光束焊接273

5.3.1　光束焊接的原理与特点273

5.3.2　光束焊接装置275

5.3.3　光束焊接工艺与应用277

参考文献279

第7篇　铸造282

部分符号及热处理状态代号说明282

1.1　铸造铝合金283

1.1.1　分类和化学成分283

第1章　铸造合金283

1.1.2　化学成分对性能的影响285

1.1.3　机械性能292

1.1.4　物理、工艺性能295

1.1.5　热处理规范及应用举例297

1.2　铸造镁合金300

1.2.1　分类和化学成分300

1.2.2　化学成分对性能的影响300

1.2.3　机械性能304

1.2.4　物理及铸造工艺性能306

1.2.5　热处理规范及应用举例307

1.3 铸造铜合金307

1.3.1 分类和化学成分307

1.3.2 化学成分对性能的影响310

1.3.3 机械性能及应用举例317

1.3.4 物理、工艺及铸造性能318

范围321

1.4 铸造锌合金321

1.4.1 化学成分、机械性能及应用321

1.4.2 各元素的作用322

1.4.3 物理性能322

1.5 有色压铸合金323

1.6 铸铁325

1.6.1 灰铸铁326

1.6.2 球墨铸铁330

1.6.3 蠕墨铸铁335

1.6.4 可锻铸铁338

1.6.5 特殊性能铸铁340

1.7 铸钢346

1.7.1 铸造碳钢346

1.7.2 铸造低合金钢348

1.7.3 耐蚀铸钢350

1.7.4 模具用铸钢353

1.7.5 无磁铸钢354

1.7.6 电工用铸钢355

1.8 附表355

参考文献361

第2章　有色合金熔炼362

2.1　熔炼的一般工艺过程362

2.2　熔炉的种类及其选择362

2.2.1　熔炉的种类362

2.2.2　熔炉的选择363

2.2.3　坩埚364

2.3 炉料365

2.3.1　炉料的种类365

2.3.2　炉料的保管373

2.3.3　炉料的选用373

2.3.4　炉料的计算376

2.4　熔炼用辅助材料及熔剂377

2.4.1　熔炼用辅助材料377

2.4.2　铝合金熔剂378

2.4.3　镁合金熔剂379

2.4.4　铜合金熔剂380

2.5　熔炼前的准备380

2.5.1　炉料的准备380

2.5.2　熔炉与工具的准备386

2.6　有色合金熔炼工艺388

2.6.1　铝合金熔炼388

2.6.2　镁合金熔炼392

2.6.3　铜合金熔炼394

2.6.4　锌合金熔炼398

2.6.5　熔炼的炉前质量控制398

参考文献401

第3章　黑色金属的熔炼402

3.1　熔炼黑色金属用材料402

3.1.1　金属及合金材料402

3.1.2　非金属材料407

3.2　铸铁的熔炼410

3.2.1　冲天炉熔炼412

3.2.2　工频感应电炉熔炼422

3.2.3　铸铁的熔炼方法423

3.3　铸钢熔炼428

3.3.1　熔炼设备428

3.3.2 中频无芯感应炉的熔炼430

参考文献436

第4章　砂型铸造437

4.1　砂型铸件的基本结构要素437

4.1.1　铸件最小允许壁厚437

4.1.2　铸件的最小铸孔437

4.1.3　镶嵌件438

4.2　铸件的表面粗糙度和尺寸439

精度439

4.3.1　浇注位置和分型面的选定441

4.3　砂型铸造工艺设计441

4.3.2　铸造工艺设计的主要工艺参数442

4.3.3　浇注系统设计446

4.3.4 冒口设计460

4.3.5　冷铁及其处理464

4.4　造型材料466

4.4.1　造型用原材料466

4.4.3　型砂和芯砂474

4.4.2　铸造用原砂及混合料试验方法474

4.4.4　涂料、涂膏及粘胶479

4.5　造型及制芯工艺481

4.5.1 常用手工造型和制芯方法481

4.5.2　机器造型和制芯方法481

4.5.3　其他造型方法481

4.6　铸件的清理484

4.7　砂型铸造用设备485

4.8　铸件缺陷485

4.9.1 作业地带和工作地点空气温度要求489

4.9　铸造生产的工业卫生要求489

4.9.2 空气中有害物质的最高容许490

浓度490

4.9.3　车间噪声卫生标准491

参考文献491

第5章　熔模铸造492

5.1　熔模铸件的结构设计493

5.1.1　熔模铸件基础构成设计493

5.1.2　熔模铸件工艺性设计496

5.2　熔模铸件的尺寸精度及表面粗498

糙度498

5.3　熔模铸件的工艺设计499

5.3.1　分型面及基准面的选择原则499

5.3.2　加工余量及总收缩率499

5.3.3　浇注系统的设计501

5.4　熔模制造515

5.4.1　模料的成分及性能515

5.4.2　模料的制备520

5.4.3　熔模的制造及缺陷分析523

5.5　型壳制造525

5.5.1　型壳的分类及性能525

5.5.2　制壳用耐火材料的种类及性质527

5.5.3　制壳用粘结剂的种类及性质530

5.5.4　表面活性剂在制壳中的应用535

5.5.5　水玻璃型壳536

5.5.6　硅酸乙酯型壳545

5.5.7　硅溶胶型壳550

5.5.8　复合型壳552

5.5.9　熔失熔模553

5.5.10　型壳焙烧554

5.5.11　型壳质量的检测方法555

5.5.12　型壳缺陷分析558

5.6　陶瓷型芯的制造559

5.6.1　热压注法559

5.7.1　填料石膏型的制造工艺实例562

5.7　石膏型熔模铸造562

5.6.2　注浆法562

5.7.2　透气石膏型的制造工艺实例566

5.8　浇注与清理566

5.8.1　合金浇注温度和型壳温度566

5.8.2　熔模铸造单铸机械性能试样567

5.8.3　防止铸件表面脱碳的方法568

5.8.4　铸件的清砂569

5.8.5　铸件的防锈处理570

参考文献570

第6章　压力铸造571

6.1 压铸件结构设计571

6.1.1　压铸件基础构成的设计571

6.1.2　压铸件结构的工艺性583

6.1.3　压铸件精度586

6.1.4　压铸件的表面质量588

6.2.1　压铸机的选定589

6.2　压铸工艺设计589

6.2.2　压铸件的工艺设计593

6.2.3　压铸工艺参数606

6.2.4　模具的热平衡616

6.2.5　P-Q2图621

6.2.6　压铸工艺参数测试624

6.2.7　压铸涂料627

6.3.1　压铸模设计的基本原则629

6.3　压铸模的设计629

6.3.2　锁模力和开模行程的核算630

6.3.3　成形零件的设计635

6.3.4　抽芯机构659

6.3.5　模板691

6.3.6　顶出机构693

6.4　压铸件缺陷分析710

参考文献712

7.1.1　特点和应用范围713

7.1 陶瓷型铸造713

第7章　其他铸造713

7.1.2　铸件工艺设计716

7.1.3　陶瓷型铸型材料721

7.1.4　陶瓷型铸造工艺723

7.1.5　陶瓷型芯的制造730

7.1.6　陶瓷型铸造模具用合金732

7.1.7　陶瓷型铸件的热处理733

7.1.8　陶瓷型铸件的加工733

7.1.9　陶瓷型缺陷735

7.2　低压铸造736

7.2.1　低压铸造的基本原理及工艺736

特点736

7.2.2　低压铸造的工艺设计737

7.2.3　低压铸造的模具设计739

7.2.4　低压铸造的浇注工艺744

7.2.5　低压铸造的专用工艺装备747

7.2.6　低压铸造专用设备752

7.2.7　低压铸造常见铸件缺陷757

7.3 反压铸造758

7.3.1　工作原理758

7.3.2　反压铸造的工艺特点及适用759

范围759

7.3.3　砂型重力铸造与反压铸造某760

些有色合金机械性能的比较760

7.3.4　反压铸造铸件的废品原因分析760

7.3.5　反压铸造机761

7.3.6　典型的反压铸造工艺770

7.4　金属型铸造772

7.4.1　金属型铸件的基本结构要素772

7.4.2　金属型铸件的表面粗糙度和773

尺寸精度773

7.4.3　金属型铸造工艺设计773

7.4.4　金属型铸件的生产783

7.4.5　金属型铸造机790

7.4.6　金属型铸件常见缺陷791

参考文献791

第8章　永磁合金的铸造与热处理792

8.1　永磁材料的磁性参数和常用铸792

造永磁合金792

8.1.1　永磁材料的磁性参数792

8.1.2 常用铸造LN和LNG系永磁合金792

8.1.3　合金元素及杂质对铸造永磁793

合金性能的影响793

8.2　永磁合金铸造工艺798

8.2.1　永磁合金铸造工艺特点798

8.2.2　永磁合金铸造工艺800

8.3　永磁合金的热处理811

8.3.1　热处理的目的及工艺基础811

8.3.2　永磁合金热处理工艺方法及812

工艺规范812

8.4　铸造永磁体的主要缺陷818

附录1 几种主要永磁合金的退磁曲820

线（见附图1、附图2）820

附录2 铸造磁体尺寸和形位极限821

偏差821

附录3　铸造永磁标准比较表822

第8篇　热处理827

第1章　钢的热处理827

1.1 热处理的基本方法827

1.1.1　一般热处理827

1.1.2　感应加热热处理832

1.1.3　化学热处理835

1.1.4　保护气氛热处理858

1.1.5　真空热处理860

1.1.6　其他热处理867

1.2 结构钢的热处理874

1.2.1　冷冲压钢及其热处理874

1.2.2　渗碳钢及其热处理876

1.2.3　调质钢及其热处理877

1.2.4　弹簧钢及其热处理879

1.3　模具钢及其热处理885

1.3.1　冲压模具钢及其热处理885

1.3.2　塑料模具钢及其热处理890

1.3.3　压铸模具钢及其热处理891

1.3.4　其它类型模具钢及其热处理893

1.3.5　模具的化学热处理895

1.3.6　模具热处理的失效与失效分析896

1.3.7　模具热处理实例900

1.4　不锈钢的热处理902

1.4.1 耐蚀性及抗氧化性的评定标准902

1.4.2　各类不锈钢的特点与用途903

1.4.3　马氏体型不锈钢的热处理905

1.4.4 奥氏体型不锈钢的热处理906

1.4.7　沉淀硬化型不锈钢的热处理908

热处理908

1.4.6 奥氏体-铁素体型不锈钢的908

1.4.5　铁素体型不锈钢的热处理908

1.5　典型零件热处理911

1.5.1 电子产品机械零件的特点911

1.5.2 电子产品机械零件一般热处911

理实例911

1.5.3 电子产品机械零件的化学热916

处理实例916

1.5.4 电子产品机械零件真空热处926

理实例926

1.5.5 电子产品机械零件保护气氛926

热处理实例926

1.5.6　电子产品机械零件低碳马氏927

体热处理实例927

1.5.7　电子产品机械零件高频淬火928

热处理实例928

2.1.1　工业纯铜的热处理929

第2章　有色金属的热处理929

2.1　铜及其合金的热处理929

2.1.2　黄铜的热处理930

2.1.3　青铜的热处理931

2.1.4　白铜的热处理945

2.2　铝及其合金的热处理946

2.2.1　工业纯铝和铝合金的特点及946

其分类946

2.2.2　铸造铝合金的热处理947

2.2.3　变形铝合金的热处理952

2.3　钛及其合金的热处理960

2.3.1　钛和钛合金的特点及其分类960

2.3.2　钛合金的退火961

2.3.3　钛合金的固溶处理与时效963

2.3.4　钛合金的形变热处理966

2.4 贵金属及其热处理966

2.4.1　Au及金合金的热处理966

2.4.2　Ag及银合金的热处理968

2.4.3　Pt及铂合金的热处理969

2.4.4　其它贵金属及其合金的热处理969

2.5　典型零件的热处理970

2.5.1　Cu及铜合金零件的热处理实例970

2.5.2　铸造铝合金零件的热处理实例972

2.5.3　硬铝合金的回归处理实例973

2.5.4　超塑性合金的热处理实例973

2.5.5　银镁镍合金零件的内氧化处974

理实例974

第3章　特种用途材料及其热处理975

3.1 金属磁性材料及其热处理975

3.1.1　金属软磁材料及其热处理975

3.1.2　金属硬磁材料及其热处理997

3.2 弹性材料及其热处理1004

3.2.1　弹性元件用弹性合金1004

3.2.2　频率元件用恒弹性合金1006

3.2.3　轴尖用弹性合金1008

3.2.4　高导电高弹性合金1009

3.3　膨胀合金及其热处理1010

3.3.1　低膨胀合金及其热处理1011

3.3.2　定膨胀合金及其热处理1015

3.4 热双金属及其热处理1021

3.5　金属接点材料及其热处理1023

3.5.1　银及其合金1023

3.5.2　银镁镍合金1024

3.5.3　复合弹性接点材料1025

3.5.4　金及其合金1025

3.6 电阻合金1028

3.6.1　铜锰系电阻合金1028

3.6.2　铜镍系电阻合金1029

3.7 电子管用金属材料及其零1030

件的热处理1030

3.7.1　热处理的种类与目的1030

3.7.2　氢气保护热处理1031

3.7.3　真空热处理1035

3.8 典型零件的热处理工艺举例1038

第4章　热处理的质量检测与失效1041

分析1041

4.1 金属材料的力学性能试验1041

4.1.1　拉伸试验1041

4.1.2　压缩试验1041

4.1.3　单次冲击试验1042

4.1.4　多次冲击试验1043

4.1.5　扭转试验1043

4.1.6　弯曲试验1044

4.1.7　硬度试验1045

4.1.8　磨损试验1046

4.1.9　疲劳试验1047

4.1.10 断裂韧性试验1049

4.2.1 弹性模量的测定1053

4.1.11 高温蠕变拉伸试验1053

4.2　金属材料的物理性能试验1053

4.2.2　热传导系数的测定1054

4.2.3　临界温度的测定1055

4.3　金属材料的工艺性能试验1056

4.3.1　压力加工性能试验1056

4.3.2　淬透性试验1059

4.4　金属材料的金相检验1062

4.4.1 宏观检验1062

4.4.2　微观检验1063

4.5 电子显微镜分析技术1067

4.5.1　透射式电子显微镜的原理与1067

使用1067

4.5.2　扫描式电子显微镜的原理及1069

使用1069

4.5.3 电子探针的测试原理与应用1070

4.5.4 X射线晶体结构分析1071

4.6　无损探伤1074

4.7 热处理常见的缺陷及其防1078

止措施1078

4.7.1　氧化与脱碳1078

4.7.2　退火缺陷及其防止措施1078

4.7.3　正火缺陷及其防止措施1079

4.7.4　淬火缺陷及其防止措施1079

4.7.5　回火缺陷及其防止措施1080

4.7.6　渗碳缺陷及其防止措施1080

4.7.7　氮化缺陷及其防止措施1081

4.8　零件失效分析1081

4.8.1 概述1081

4.8.2　失效分析的基本要点1081

4.8.3　金属断口的分类1081

4.8.4　热处理零件产生裂纹的分析1082

5.1.1 加热炉1084

5.1 通用热处理设备1084

第5章　热处理设备与仪表1084

5.1.2　表面加热装置1094

5.1.3　管式加热器1097

5.1.4　冷却设备1098

5.1.5　辅助设备1099

5.2　专用热处理设备1101

5.2.1　真空热处理炉1101

5.2.2　离子氮化设备1111

5.2.3　可控气氛与保护气氛炉1114

5.2.4　流动粒子炉1119

5.3 热处理炉的安全操作1121

5.3.1　热处理电阻炉的安全操作1121

5.3.2　浴炉的安全操作1121

5.3.3　感应加热设备使用、维护与1122

安全操作1122

5.3.4　真空热处理炉的使用与维护1124

5.3.6　离子氮化炉的安全操作1125

5.3.5　可控气氛炉的安全操作1125

5.4 常用温度检测仪表1126

5.4.1　温度测量仪表的分类1126

5.4.2　膨胀式温度计1126

5.4.3　热电偶1128

5.4.4　热电阻1130

5.4.5　全辐射高温计1132

5.4.6　光学高温计1132

5.4.7　光电高温计1133

5.4.8　动圈式温度指示调节仪1134

5.4.9　电子自动平衡式温度显示与1134

调节仪表1134

5.4.10　可控硅自动控温仪1136

5.4.11　微处理机在热处理设备上1137

的应用1137

附录1141