本書討論了電弧焊焊接材料工藝性問題。作者采用熔滴行為高速攝影技術(shù)和漢諾威分析儀獲取焊接材料在焊接過程中的數(shù)字信息，并對其特征及物理意義進(jìn)行分析和解讀，提出了基于漢諾威分析儀的電弧焊焊接材料（焊條、焊絲）電弧物理特性分析及工藝性定量評價方法。
《焊接材料工藝性的信息化技術(shù)》詳細(xì)介紹了電弧焊的焊接材料工藝性指標(biāo)的數(shù)字化、信息化的具體實踐，包含了焊接過程多維信息的感知和實時調(diào)控、工藝設(shè)計與優(yōu)化、信息分析的途徑等內(nèi)容，對焊接材料的工藝性提出定量分析和評估的方法，實現(xiàn)焊接材料工藝性數(shù)字化評價。書中引用了許多具有代表性的熔滴和電弧行為的高速攝影視頻資料，掃描書中二維碼可觀看這些視頻。
《焊接材料工藝性的信息化技術(shù)》的兩位作者——王寶教授和宋永倫教授都是治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)者，是知行合一的實踐者，他們兩位合作完成的這本《焊接材料工藝性的信息化技術(shù)》是理論與實踐的完美結(jié)合。
計算機(jī)、電子、信息等新技術(shù)的迅速發(fā)展與應(yīng)用，促進(jìn)了包括焊接在內(nèi)的傳統(tǒng)制造業(yè)向以信息為基礎(chǔ)的數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)型，對產(chǎn)品制造過程和質(zhì)量的信息獲取與處理是焊接制造信息化的重要組成部分，其中金屬熔滴的過渡和與之相關(guān)聯(lián)的電弧行為及焊接電參數(shù)特征，是應(yīng)用于焊接信息化技術(shù)的最直接的信息源。本書主要以獲取這兩個方面的特征信息為認(rèn)識基礎(chǔ)，展開對焊接材料工藝性分析和定量評價的研究和討論。
由于電弧焊的工藝現(xiàn)象大多與電弧過程中熔滴行為相聯(lián)系，因此討論弧焊材料工藝性時首先要研究焊接材料在電弧過程中的物理現(xiàn)象，其中熔滴過渡現(xiàn)象是電弧物理現(xiàn)象中最重要的表現(xiàn)。本書以對焊接材料焊接時電弧現(xiàn)象的大量細(xì)致的觀察為基礎(chǔ)，以影響電弧物理特性的主要因素——金屬過渡為切入點(diǎn)，對熔化極電弧焊（焊條電弧焊、CO，氣體保護(hù)焊、混合氣體保護(hù)焊等）焊接材料（焊條、實心焊絲、藥芯焊絲等）焊接過程的熔滴過渡現(xiàn)象與工藝性之間的具體聯(lián)系、信息特征和物理屬性進(jìn)行數(shù)字化分析和解讀，由漢諾威分析儀提取反映焊接材料某種工藝狀態(tài)對應(yīng)的電弧現(xiàn)象的數(shù)據(jù)信息，用電弧物理參數(shù)加以描述，進(jìn)一步建立工藝性判據(jù)，提出一種基于統(tǒng)計的定量分析和評估的方法，實現(xiàn)焊接材料工藝性數(shù)字化評價，這是本書的特色。
焊接材料工藝性的定量分析與評價，是信息化技術(shù)在焊接領(lǐng)域中具體應(yīng)用的范例。
本書在2002年出版的《焊接電弧現(xiàn)象與焊接材料工藝性》一書的基礎(chǔ)上增添了一些新的內(nèi)容，引用了許多具有代表性的熔滴和電弧行為的高速攝影的視頻資料，增強(qiáng)了信息的可視化。
本書共9章，在第1章引入焊接工程信息化的理念，闡明焊接制造信息的特征與屬性，闡述熔化焊過程金屬過渡信息的特征和弧焊過程信息的統(tǒng)計特征，指出熔化極電弧焊時金屬熔滴過渡現(xiàn)象反映了焊接過程的穩(wěn)定性、電弧行為的特征、熔化效率、焊接煙塵、飛濺等工藝特性及焊接冶金特性等信息，其特點(diǎn)是具有直觀性和可視性，高速攝影技術(shù)的采用是獲取這一信息的主要手段和途徑。以焊接過程電弧電壓、焊接電流為信息源，實時采集大量數(shù)據(jù)，采用概率密度統(tǒng)計法提取焊接過程質(zhì)量信息的特征值，并且用統(tǒng)計分布圖形的方式顯示，用以分析和評價熔化極電弧焊過程的固有物理屬性，基于計算機(jī)和信息技術(shù)的自動化、知識化和可視化為特征的漢諾威分析儀是實現(xiàn)這一目標(biāo)的有效手段。
第2章是討論焊條電弧焊的電弧現(xiàn)象與對焊條工藝性問題。在這一章中引用對電弧現(xiàn)象觀察的實物照片闡述焊條熔滴過渡的基本形態(tài)及特征、熔滴過渡形態(tài)的波形特征、熔滴過渡形態(tài)的電弧物理特性參數(shù)的描述、熔滴過渡形態(tài)與焊條工藝性的關(guān)系、焊條電弧焊熔滴過渡形成機(jī)制及焊條工藝性設(shè)計等。
第3、4章分別討論鈦鈣型、低氫型、高纖維素型及不銹鋼四大類焊條的電弧物理特性，在此基礎(chǔ)上介紹用焊接質(zhì)量分析儀對鈦鈣型、低氫型、高纖維素型及不銹鋼四大類焊條提出工藝性定量評價問題。對每一類焊條都按以下思路進(jìn)行論述：該類焊條熔滴過渡形態(tài)一體現(xiàn)最佳焊接工藝性狀態(tài)的熔滴過渡形態(tài)一描述這一熔滴過渡形態(tài)電弧物理指數(shù)一建立焊條工藝形評價判據(jù)一說明工藝性評價方法的實例。
由于四大類焊條電弧物理特性的顯著差異，對每一類焊條的電弧物理特性的分析便是這兩章最主要的內(nèi)容，這兩章最能體現(xiàn)焊接電弧物理現(xiàn)象與焊接冶金和焊接工藝性的滲透與融合。
第5章以近年來作者對藥芯焊絲CO，氣體保護(hù)焊（以常用的鈦型藥芯焊絲為對象）電弧物理現(xiàn)象的試驗觀察為基礎(chǔ)，引用較多的高速攝影實物照片對藥芯焊絲熔滴過渡形態(tài)、飛濺現(xiàn)象、熔渣的滯熔現(xiàn)象、焊接過程的煙塵、電弧行為等電弧物理現(xiàn)象進(jìn)行描述、分析和總結(jié)，提出了若干學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。
第6章分別討論藥芯焊絲和實心焊絲電弧焊物理特性及工藝性評價問題。以鈦型藥芯焊絲為例討論了在不同的焊接參數(shù)下（即小參數(shù)、中等參數(shù)和大參數(shù)下）藥芯焊絲工藝性的評價問題，提出了以短路周期均勻性（即短路周期變異系數(shù)）為判據(jù)評價藥芯焊絲工藝性的方法。
第7章討論堿性藥芯焊絲電弧物理現(xiàn)象，堿性藥芯焊絲藥芯成分含有多量的氟化物和堿性氧化物，這一渣系組成決定了堿性渣具有較大的表面張力并使其具有粗熔滴過渡的基本屬性。文中分別討論了堿性藥芯焊絲的熔滴的排斥過渡和細(xì)熔滴過渡現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上提出可以用焊接電弧電壓和焊接電流的變異系數(shù)作為判據(jù)，評價焊絲的工藝性。
第8章討論金屬粉芯焊絲和自保護(hù)藥芯焊絲的電弧物理特性和工藝性問題。試驗表明適用于富氬氣體保護(hù)焊的金屬粉芯焊絲在正常的焊接參數(shù)下熔滴為射流過渡，焊接過程進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，指出對于可用于CO，氣體保護(hù)焊的金屬粉芯焊絲與普通熔渣型的藥芯焊絲一樣，可以采用短路周期變異系數(shù)為判據(jù)對金屬粉芯焊絲進(jìn)行工藝性評價，而對于適用于富氬氣體保護(hù)焊的焊絲則采用焊接電流變異系數(shù)為判據(jù)對其進(jìn)行工藝性評價。本章對自保護(hù)藥芯焊絲焊接時的熔滴與熔渣行為進(jìn)行描述和分析，指出高氟化物堿性熔渣成就了自保護(hù)藥芯焊絲特殊的熔滴行為，并基于自保護(hù)藥芯焊絲特殊的電弧物理特性，提出了以焊接電流變異系數(shù)為判據(jù)，通過比較焊接電流變異系數(shù)值的
序
前言
第1章熔焊過程信息及數(shù)字化特征 1
1.1 焊接制造由經(jīng)驗向信息化和數(shù)字化的轉(zhuǎn)變 1
1.2焊接制造信息的特征與屬性 2
1.3熔化焊過程金屬過渡信息的特征 4
1.4弧焊過程信息的統(tǒng)計特征 7
1.5焊接制造的信息化與數(shù)字化 13
參考文獻(xiàn) 14
第2章焊條電弧焊的電弧現(xiàn)象與焊條工藝性 16
2.1 焊條電弧焊粗熔滴短路過渡與渣壁過渡 16
2.1.1焊條電弧焊粗熔滴短路過渡 16
2.1.2焊條電弧焊熔滴的渣壁過渡 22
2.1.3粗熔滴過渡與渣壁過渡的形成機(jī)制 25
2.2焊條電弧焊熔滴的爆炸過渡與噴射過渡 29
2. 2.1 焊條電弧焊熔滴的爆炸過渡現(xiàn)象 29
2.2.2焊條電弧焊熔滴的噴射過渡現(xiàn)象 31
2. 2.3焊條電弧焊爆炸過渡與噴射過渡形成機(jī)制 33
2.3焊條熔滴過渡形態(tài)的電弧物理特性數(shù)字化信息 40
2.3.1焊條熔滴過渡形態(tài)電弧電壓、焊接電流概率密度分布圖 41
2.3.2焊條典型熔滴過渡形態(tài)數(shù)字化信息的解讀 42
2.4焊條熔滴過渡形態(tài)對焊條工藝性的影響 43
2.4.1 熔滴過渡形態(tài)對電弧穩(wěn)定性的影響 43
2.4.2焊條熔滴過渡形態(tài)對飛濺的影響 46
2.4.3熔滴行為對電弧熱效率的影響 46
2.4.4熔滴過渡形態(tài)與焊條工藝性的關(guān)系 48
2.5 焊條工藝性設(shè)計 49
2.5.1 焊條熔滴過渡的主導(dǎo)力與P，-P”關(guān)系圖 49
2.5.2焊條工藝性設(shè)計原則 52
參考文獻(xiàn) 53
第3章結(jié)構(gòu)鋼焊條的電弧物理特性與工藝性 55
3.1 鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條的電弧物理特性與工藝性 55
3.1.1鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條熔滴過渡形態(tài) 55
3.1.2鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條的飛濺現(xiàn)象 61
3.1.3鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條的波形特征 62
3.1.4鈦鈣型結(jié)構(gòu)鋼焊條的工藝性評價 69
3.2低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條電弧物理特性與工藝性評價 74
3.2.1低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條熔滴行為的一般特征 74
3.2.2低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條的“弧橋并存”現(xiàn)象與工藝性 81
3.2.3低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條的電弧物理特性 84
3.2.4低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條工藝性判據(jù)的建立 87
3.2.5低氫型結(jié)構(gòu)鋼焊條工藝性分析與評價案例 87
3.3高纖維素焊條的電弧物理特性及工藝性評價 90
3.3.1 高纖維素焊條的熔滴過渡現(xiàn)象及工藝性 90
3.3.2高纖維素焊條電弧物理特性的數(shù)字化信息 95
3.3.3高纖維素焊條工藝性評價判據(jù) 98
參考文獻(xiàn) 99
第4章不銹鋼焊條的電弧物理特性與工藝性 101
4.1 不銹鋼焊條的工藝穩(wěn)定性及試驗方法 101
4.1.1 不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性的概念 101
4.1.2不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性的測試方法 101
4.2不銹鋼焊條的電弧物理特性 109
4.2.1鈦鈣型不銹鋼焊條熔滴行為的可視化信息 109
4.2.2高鈦型不銹鋼焊條熔滴行為的可視化信息 113
4.2.3 不銹鋼焊條電弧物理特性的數(shù)字化信息 1 19
4.3 不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性的影響因素及不銹鋼焊條的設(shè)計 125
4.3.1 不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性的影響因素 125
4.3.2提高不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性的根本途徑及不銹鋼焊條的設(shè)計 129
4.4不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性評價 132
4.4.1 以短路電壓概率評價不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性 132
4.4.2 以短路頻率評價不銹鋼焊條工藝穩(wěn)定性 132
參考文獻(xiàn) 134
第5章藥芯焊絲C02氣體保護(hù)焊的電弧現(xiàn)象 135
5.1 藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊的熔滴過渡形態(tài) 135
5.1.1 藥芯焊絲CO，氣體保護(hù)焊熔滴的排斥過渡 136
5.1.2藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊熔滴的表面張力過渡 147
5.1.3藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊細(xì)熔滴過渡 157
5.2藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊時熔渣的滯熔現(xiàn)象分析 164
5.2.1 藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊時渣柱的形成及特征 164
5.2.2藥芯焊絲CO，氣體保護(hù)焊時渣柱行為對熔滴過渡的影響 167
5.2.3 藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊時熔渣的行為對飛濺的影響 172
5.3 藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊的飛濺現(xiàn)象 173
5.3.1 藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊熔滴電爆炸飛濺 174
5.3.2藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊再引弧飛濺 180
5.3.3藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊的熔滴中氣體逸出飛濺 184
5.3.4藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊的熔池中氣體逸出飛濺 185
5.3.5 藥芯焊絲CO，氣體保護(hù)焊的熔滴飄離飛濺 186
5.3.6藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊熔滴過渡形態(tài)對飛濺的影響 188
5.3.7藥芯焊絲CO，氣體保護(hù)焊焊接過程不穩(wěn)定時的飛濺現(xiàn)象 189
5.3.8焊條電弧焊與C0，氣體保護(hù)焊時飛濺現(xiàn)象的總結(jié) 191
5.4藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊時的電弧行為193
5.4.1 藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊排斥過渡時的電弧行為 193
5.4.2藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊細(xì)熔滴過渡時的電弧行為194
5.5藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊時的煙塵 一195
5.5.1 藥芯焊絲C0，氣體保護(hù)焊煙塵的形成 195
5.5.2影響煙塵的電弧物理因素分析 197
5.5.3藥芯焊絲煙塵異常析出現(xiàn)象 200
參考文獻(xiàn) 200
第6章C02氣體保護(hù)焊焊絲的工藝質(zhì)量分析與評價 203
6.1 C0，氣體保護(hù)焊熔滴行為與工藝性分析 203
6.1.1熔滴行為的觀察和分析 203
6.1.2漢諾威分析儀的測試結(jié)果 206
6.2 C07氣體保護(hù)焊藥芯焊絲工藝質(zhì)量評價210
6.2.1 小焊接參數(shù)下藥芯焊絲工藝性的評價 210
6.2.2較大焊接參數(shù)下藥芯焊絲工藝性的評價 213
6.2.3大焊接參數(shù)下藥芯焊絲工藝性的評價 217
6.2.4采用信號分析方法評價大參數(shù)下藥芯焊絲工藝性 221
6.3 C02氣體保護(hù)焊實心焊絲電弧物理特性和工藝性評價 223
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