本书为普通高等教育“十五”国家级规划教材。全书共8章，介绍材料加工的一些主要工艺，包括液态金属成形（铸造）、金属塑性成形、连接成形（焊接）、金属的表面处理、粉末冶金、塑料成形、激光快速成形等。各章还附有参考书目和复习思考题。本书可作为高等院校材料成形与控制工程、材料加工及制造等专业及相近专业学生的教材或参考书，也可以供有关工程技术人员学习、参考。

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前言

目录

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作者：黄天佑等

出版社：清华大学出版社

ISBN：9787302096498

定价：39元

印次：1-3

装帧：平装

印刷日期：2009-7-13

前言

材料加工在机械制造业中占有重要地位，是制造业中各行业的基础，在今天计算机、信息技术产业飞速发展的时代，它仍然在国民经济中起主导作用。材料加工所包含的范围很广，主要有液态金属成形、金属塑性成形、焊接、金属的表面处理、粉末冶金成形、激光快速成形等，而且不断有新的工艺出现。材料加工是一门涉及材料、物理和化学、力学、机械、电子、信息等许多学科交叉的学科。

在我国的高等学校里，从20世纪50年代开始按照前苏联的模式，将材料加工类的专业分为铸造、锻压、焊接和金属学及热处理等几个窄专业。随着科学技术的迅猛发展，各学科间的渗透和交叉越来越多，专业面过窄的情况已不适应科学技术的发展。按照教育部1999年关于专业设置的调整意见，已将原来的铸造、锻压、焊接、热处理4个专业合并为“材料加工工程”专业（二级学科），清华大学机械工程系原有的4个专业也合并为“机械工程及自动控制”专业。从1999年秋季开始对全系本科生开设“材料加工工艺”和“材料加工原理”两门必修主干课，并编写了相应的教材。

我国绝大部分有工科专业的高等学校也先后根据教育部的意见将原来材料加工类的窄专业合并为“材料加工成形及控制工程”一个专业，一些出版社也出版了相应的教材。在国外，例如美国、德国、日本，在材料和机械类工科学校里，一般也开设“材料加工工艺”（materials processing technology）课程，内容一般包括铸造、金属塑性变形、焊接、表面处理等加工方法。

本书打破原有机械系各专业课程的体系，进行重组形成新的体系，是一次重大的改革。书中既介绍目前材料加工领域的主要工艺方法，又反映最新发展的材料加工领域的前沿技术。通过本书的学习使学生对材料加工的重要工艺方法有较深入和全面的了解，并且为今后研究生阶段的学习打下基础。本书在每章的最后还附有足够的参考书目、复习思考题，便于课后复习。配合课堂教学，通过另外开设的“材料加工系列实验”课程，使学生在材料加工工艺的系列实验中加深对各种工艺的理解、感性认识和动手能力。

前言材料加工工艺本书第1，2章由黄天佑编写，第3，7章由方刚编写，第4章由都东编写，第5章由姚可夫编写，第6章由梁吉编写，第8章由张人佶编写。本书在正式出版之前已在清华大学本科教学中使用了4届，2002年列入“普通高等教育‘十五’国家级规划教材”。

本书得到清华大学“985”教材建设项目的资助，在此表示感谢。

本书的体系和具体内容将在本书今后的使用过程中不断改进和完善，恳切希望广大教师、学生和其他读者提出宝贵意见。

目录

1 绪论1

1?1材料加工工艺在制造业中的地位1

1?221世纪材料加工工艺的展望2

1?3“材料加工工艺”课程的任务4

参考文献5

2液态金属成形6

2?1概述6

2?1?1铸造生产的特点6

2?1?2铸造方法7

2?2铸造合金的工艺性能8

2?2?1铸造合金的充型能力8

2?2?2铸造合金的收缩性及缩孔、缩松的形成13

2?2?3铸造应力、变形与裂纹19

2?2?4铸造合金中的偏析、气体和夹杂物25

2?3砂型铸造31

2?3?1粘土砂型31

2?3?2粘土砂型的类别32

2?3?3湿型粘土砂的主要性能33

2?3?4粘土型砂的循环使用35

2?3?5砂型的紧实35

2?4制芯工艺43

2?4?1砂芯及其粘结剂43

2?4?2油砂和合脂砂45

2?4?3热芯盒制芯46

2?4?4覆膜砂制芯(型)工艺47

2?4?5树脂自硬砂造型49

2?4?6气硬冷芯盒法制芯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）的制造工艺52

2?6涂料54

2?6?1涂料的作用54

2?6?2涂料的基本组成55

2?6?3涂料的制备与涂敷方法55

2?7铸造工艺设计55

2?7?1零件结构的工艺性56

2?7?2造型及制芯方法的选择65

2?7?3浇注位置的确定66

2?7?4分型面的选择69

2?7?5砂芯设计73

2?7?6铸造工艺设计参数77

2?7?7浇注系统设计79

2?7?8冒口与冷铁89

2?8其他铸造方法100

2?8?1金属型铸造101

2?8?2低压铸造103

2?8?3压力铸造104

2?8?4熔模铸造工艺107

2?8?5消失模铸造工艺110

2?8?6陶瓷型铸造工艺111

2?8?7离心铸造112

复习思考题114

参考文献116

3金属塑性成形117

3?1塑性成形工艺概述117

3?1?1塑性成形工艺的特点及应用117

3?1?2锻压工艺的分类118

3?2塑性成形的机理及力学分析119

3?2?1滑移和孪晶119

3?2?2变形量的表达120

3?3锻造工艺123

3?3?1锻前加热124

3?3?2锻造温度范围的确定126

3?3?3自由锻造127

3?3?4模型锻造140

3?4冲压工艺146

3?4?1冲裁工艺147

3?4?2弯曲工艺151

3?4?3拉深工艺155

3?4?4胀形工艺167

3?4?5翻边工艺170

3?4?6板料冲压性能参数及试验方法172

3?4?7冲压模具180

3?5金属塑性成形设备184

3?5?1机械压力机185

3?5?2液压机189

复习思考题194

参考文献195

4金属连接成形196

4?1焊接技术的范畴和发展196

4?1?1金属焊接过程的本质197

4?1?2金属焊接方法的分类197

4?1?3金属焊接方法的选用201

4?1?4焊接工艺方法的发展205

4?2电弧焊接208

4?2?1焊接电弧的导电机理208

4?2?2弧焊电源基础知识216

4?2?3焊接电弧产热机理219

4?2?4焊接电弧的作用力221

4?2?5熔滴过渡227

4?2?6焊缝成形237

4?2?7焊条电弧焊245

4?2?8埋弧焊248

4?2?9CO2电弧焊253

4?2?10熔化极氩电弧焊261

4?2?11钨极氩电弧焊267

4?2?12等离子弧焊277

4?2?13电弧焊自动控制基础284

复习思考题293

参考文献295

5表面工程296

5?1概述296

5?1?1前言296

5?1?2表面工程技术分类296

5?1?3表面工程技术的目的和特征297

5?2气相沉积技术298

5?2?1物理气相沉积299

5?2?2化学气相沉积313

5?2?3等离子体增强化学气相沉积316

5?3热喷涂技术319

5?3?1热喷涂技术的原理及特点319

5?3?2热喷涂工艺322

5?4激光表面处理技术326

5?4?1激光表面处理的原理及特点326

5?4?2激光淬火330

5?4?3激光合金化332

5?4?4激光表面熔覆334

5?4?5其他激光表面处理技术334

5?5其他表面处理技术336

5?5?1电镀336

5?5?2化学镀346

复习思考题351

参考文献351

6粉末冶金352

6?1概述352

6?1?1粉末冶金的工艺过程352

6?1?2粉末冶金的工艺特点353

6?1?3粉末冶金制品的应用354

6?1?4粉末冶金的发展355

6?2粉末的制备方法及性能356

6?2?1粉末的制备方法356

6?2?2粉末特性362

6?3粉末成形364

6?3?1成形前物料准备364

6?3?2模压成形366

6?3?3其他成形方法369

6?4烧结378

6?4?1烧结原理及过程378

6?4?2单相烧结380

6?4?3液相烧结383

6?4?4烧结后的处理387

6?5粉末冶金制品389

6?5?1粉末冶金铁基结构件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

复习思考题400

参考文献401

7塑料成形402

7?1塑料及其工艺特性402

7?1?1塑料的发展及用途402

7?1?2塑料的分类及其工艺特性403

7?2塑料的主要成形方法408

7?2?1注射成形408

7?2?2压缩成形410

7?2?3压注成形411

7?2?4挤出成形413

7?2?5吹塑成形414

7?3塑料注射成形模具（注射模）416

7?3?1注射模的基本结构416

7?3?2注射模结构的设计421

7?3?3注射模浇注系统426

7?3?4注射模成形部分428

7?3?5注射模导向、推出及侧抽机构431

7?3?6注射模温度调节系统433

复习思考题435

参考文献436

8快速成形437

8?1快速成形技术的基本原理437

8?2典型的快速成形工艺440

8?2?1立体光刻441

8?2?2分层实体制造443

8?2?3激光选区烧结446

8?2?4熔融沉积制造450

8?2?5三维打印451

8?2?6增材成形453

8?2?7形状沉积制造453

8?2?8多功能快速原型制造系统455

8?2?9无木模铸型制造456

8?3快速成形技术的特点457

8?3?1高度柔性457

8?3?2技术的高度集成458

8?3?3快速性458

8?3?4自由成形制造458

8?3?5材料的广泛性458

8?4快速成形技术的应用459

8?4?1产品开发与设计459

8?4?2快速工模具460

8?4?3非制造业实体的三维复制462

8?4?4从快速成形到快速制造462

8?4?5在生物医学上的应用——生物制造工程463

复习思考题465

参考文献465