“中国制造2025”出版工程 先进材料连接技术及应用
作者：李亚江等 著
出版时间： 2018年版
内容简介
先进材料连接技术的应用产生了明显的经济效益和社会效益，是值得大力推广的。本书针对近年来受到人们关注的先进材料，如高技术陶瓷、金属间化合物、复合材料、功能材料等，对其连接原理、焊接性特点、技术要点及应用等做了系统的阐述，给出一些典型工程结构连接的应用示例，可以指导新产品研发。本书内容反映出近年来先进材料连接技术的发展，特别是一些高新技术的发展，对推动先进材料的焊接应用有重要的意义。本书供从事与材料开发和焊接技术相关事业的工程技术人员使用，也可供高等院校师生、科研院（所）和企事业单位的科研人员阅读参考。
目录
第1章 概述 / 1
1.1 先进材料的分类和性能特点 / 1
1.1.1 先进材料的分类 / 1
1.1.2 先进材料的性能特点 / 2
1.2 先进材料的应用及发展前景 / 7
1.2.1 先进陶瓷 / 7
1.2.2 金属间化合物 / 8
1.2.3 叠层材料 / 9
1.2.4 复合材料 / 10
1.2.5 功能材料 / 11
参考文献 / 12
第2章 先进陶瓷材料的焊接 / 13
2.1 陶瓷材料的性能特点及连接问题 / 13
2.1.1 结构陶瓷的性能特点 / 14
2.1.2 陶瓷与金属连接的基本要求 / 22
2.1.3 陶瓷与金属连接存在的问题 / 22
2.1.4 陶瓷与金属的连接方法 / 24
2.2 陶瓷材料的焊接性分析 / 28
2.2.1 焊接应力和裂纹 / 28
2.2.2 界面反应及界面形成过程 / 33
2.2.3 扩散界面的结合强度 / 40
2.3 陶瓷与金属的钎焊连接 / 45
2.3.1 陶瓷与金属钎焊连接的特点 / 45
2.3.2 陶瓷与金属的表面金属化法钎焊 / 46
2.3.3 陶瓷与金属的活性金属化法钎焊 / 50
2.3.4 陶瓷与金属钎焊的示例 / 53
2.4 陶瓷与金属的扩散连接 / 56
2.4.1 陶瓷与金属扩散连接的特点 / 56
2.4.2 扩散连接的工艺参数 / 57
2.4.3 Al2O3复合陶瓷/金属扩散界面特征 / 66
2.4.4 SiC/Ti/SiC陶瓷的扩散连接 / 73
2.5 陶瓷与金属的电子束焊接 / 75
2.5.1 陶瓷与金属电子束焊的特点 / 75
2.5.2 陶瓷与金属电子束焊的工艺过程 / 76
2.5.3 陶瓷与金属电子束焊示例 / 77
参考文献 / 78
第3章 复合陶瓷与钢的扩散连接 / 80
3.1 复合陶瓷与钢的扩散连接工艺 / 80
3.1.1 Al2O3-TiC复合陶瓷的基本性能 / 80
3.1.2 复合陶瓷与钢扩散连接的工艺特点 / 81
3.1.3 扩散接头试样制备及测试方法 / 84
3.2 Al2O3-TiC复合陶瓷与Q235 钢的扩散连接 / 86
3.2.1 Al2O3-TiC/Q235钢扩散连接的界面特征和显微硬度 / 87
3.2.2 Al2O3-TiC/Q235钢扩散连接界面的剪切强度 / 89
3.2.3 Al2O3-TiC/Q235钢扩散连接的显微组织 / 91
3.2.4 界面过渡区析出相分析 / 94
3.2.5 工艺参数对Al2O3-TiC/Q235钢扩散界面组织的影响 / 96
3.3 Al2O3-TiC复合陶瓷与18-8 奥氏体钢的扩散连接 / 99
3.3.1 Al2O3-TiC/18-8钢扩散连接的界面特征和显微硬度 / 99
3.3.2 Al2O3-TiC/18-8钢扩散连接界面的剪切强度 / 101
3.3.3 Al2O3-TiC/18-8钢扩散连接的显微组织 / 103
3.3.4 界面过渡区析出相分析 / 106
3.3.5 工艺参数对Al2O3-TiC/18-8钢扩散界面组织的影响 / 108
3.4 Al2O3-TiC复合陶瓷与W18Cr4V高速钢的扩散连接 / 110
3.4.1 扩散工艺特点及试样制备 / 110
3.4.2 Al2O3-TiC/W18Cr4V钢扩散连接的界面特征 / 112
3.4.3 Al2O3-TiC/W18Cr4V扩散连接界面的剪切强度 / 113
3.4.4 工艺参数对界面过渡区组织的影响 / 114
3.4.5 Al2O3-TiC/W18Cr4V扩散界面裂纹扩展及断裂特征 / 116
参考文献 / 124
第4章 镍铝及钛铝金属间化合物的连接 / 125
4.1 金属间化合物的发展及特性 / 125
4.1.1 结构用金属间化合物的发展 / 125
4.1.2 金属间化合物的基本特性 / 126
4.1.3 三种有发展前景的金属间化合物 / 127
4.1.4 Ni-Al、Ti-Al系金属间化合物的超塑性 / 135
4.2 Ni-Al金属间化合物的焊接 / 137
4.2.1 NiAl合金的扩散连接 / 137
4.2.2 Ni3Al合金的熔焊 / 141
4.2.3 Ni3Al与碳钢（或不锈钢） 的扩散焊 / 143
4.2.4 Ni3Al基IC10合金的扩散连接和真空钎焊 / 147
4.3 Ti-Al金属间化合物的焊接 / 150
4.3.1 Ti-Al金属间化合物的焊接特点 / 151
4.3.2 Ti-Al金属间化合物的电弧焊 / 154
4.3.3 Ti-Al金属间化合物的电子束焊 / 155
4.3.4 TiAl和Ti3Al合金的扩散焊 / 159
4.3.5 TiAl异种材料的扩散焊 / 162
参考文献 / 166
第5章 铁铝金属间化合物的连接 / 168
5.1 铁铝金属间化合物及焊接性 / 168
5.1.1 铁铝金属间化合物的特点 / 168
5.1.2 铁铝金属间化合物的焊接性特点 / 172
5.1.3 Fe3Al焊接接头区的裂纹问题 / 173
5.2 Fe3A与钢（Q235、18-8钢）的填丝钨极氩弧焊 / 174
5.2.1 Fe3Al与钢的钨极氩弧焊工艺特点 / 174
5.2.2 Fe3Al/钢填丝GTAW接头区的组织特征 / 177
5.2.3 Fe3Al/钢填丝GTAW接头区的显微硬度 / 186
5.2.4 Fe3Al/钢GTAW接头的剪切强度及断口形态 / 189
5.3 Fe3Al与钢（Q235、18-8 钢）的真空扩散连接 / 195
5.3.1 Fe3Al/钢真空扩散连接的工艺特点 / 196
5.3.2 Fe3Al/钢扩散焊界面的剪切强度 / 198
5.3.3 Fe3Al/钢扩散焊界面的显微组织特征 / 201
5.3.4 Fe3Al/钢扩散焊接头的显微硬度 / 206
5.3.5 界面附近的元素扩散及过渡区宽度 / 209
5.3.6 工艺参数对扩散焊界面特征的影响 / 213
5.4 Fe3Al金属间化合物的其他焊接方法 / 218
5.4.1 Fe3Al金属间化合物的电子束焊 / 218
5.4.2 Fe3Al的焊条电弧焊 / 219
5.4.3 Fe3Al氩弧堆焊工艺及特点 / 221
参考文献 / 222
第6章 叠层材料的焊接 / 224
6.1 叠层材料的特点及焊接性 / 224
6.1.1 叠层材料的特点 / 224
6.1.2 叠层材料的焊接性分析 / 228
6.1.3 叠层材料的焊接研究现状 / 232
6.2 叠层材料的填丝钨极氩弧焊 / 235
6.2.1 叠层材料填丝GTAW 的工艺特点 / 235
6.2.2 叠层材料焊接区的熔合状态 / 237
6.2.3 叠层材料与18-8钢焊接区的组织性能 / 244
6.3 叠层材料的扩散钎焊 / 247
6.3.1 叠层材料扩散钎焊的工艺特点 / 247
6.3.2 叠层材料与18-8钢扩散钎焊的界面状态 / 252
6.3.3 叠层材料/18-8钢扩散钎焊接头的显微硬度 / 258
6.3.4 叠层材料/18-8钢扩散钎焊接头的剪切强度 / 262
参考文献 / 264
第7章 先进复合材料的焊接 / 266
7.1 复合材料的分类、特点及性能 / 266
7.1.1 复合材料的分类及特点 / 266
7.1.2 复合材料的增强体 / 271
7.1.3 金属基复合材料的性能特点 / 274
7.2 复合材料的连接性分析 / 280
7.2.1 金属基复合材料的连接性分析 / 280
7.2.2 树脂基复合材料的连接性分析 / 285
7.2.3 C/C复合材料的连接性分析 / 288
7.2.4 陶瓷基复合材料的连接性分析 / 292
7.3 连续纤维增强金属基复合材料的焊接 / 295
7.3.1 连续纤维增强MMC焊接中的问题 / 295
7.3.2 连续纤维增强MMC接头设计 / 296
7.3.3 纤维增强MMC的焊接工艺特点 / 297
7.4 非连续增强金属基复合材料的焊接 / 306
7.4.1 非连续增强MMC焊接中的问题 / 306
7.4.2 非连续增强MMC的焊接工艺特点 / 307
参考文献 / 315
第8章 功能材料的连接 / 316
8.1 超导材料与金属的连接 / 316
8.1.1 超导材料的性能特点及应用 / 316
8.1.2 超导材料的连接方法 / 318
8.1.3 超导材料的连接工艺特点 / 321
8.1.4 氧化物陶瓷超导材料的焊接 / 322
8.2 形状记忆合金与金属的连接 / 331
8.2.1 形状记忆合金的特点及应用 / 331
8.2.2 形状记忆合金的焊接进展 / 338
8.2.3 TiNi形状记忆合金的电阻钎焊 / 345
8.2.4 TiNi合金与不锈钢的过渡液相扩散焊 / 349
参考文献 / 352
