《复合材料的焊接》对各类复合材料的种类、性能、焊接性、焊接材料的选用、焊接工艺及焊接质量保障进行了比较详细的介绍。

前言

第1章 金属基复合材料的焊接1

1.1 概述1

1.1.1 复合材料的分类1

1.1.2 复合材料的特点2

1.2 金属基复合材料的性能及焊接特点3

1.2.1 连续纤维增强金属基复合材料的焊接特点4

1.2.2 非连续纤维增强金属基复合材料的性能及焊接特点11

1.3 连续纤维增强金属基复合材料的焊接23

1.3.1 电弧焊24

1.3.2 激光焊25

1.3.3 扩散焊26

1.3.4 钎焊28

1.3.5 电阻焊36

1.3.6 胶接38

1.4 非连续SiC纤维增强金属基复合材料的焊接41

1.4.1 非连续SiC纤维增强铝基复合材料的焊接性41

1.4.2 SiC增强铝基复合材料的惰性气体保护焊44

1.4.3 SiC增强铝基复合材料的激光焊47

1.4.4 SiC增强铝基复合材料电子束焊52

1.4.5 SiC增强铝基复合材料等离子弧焊和喷涂57

1.4.6 SiC增强铝基复合材料半固态焊71

1.4.7 SiC增强铝基复合材料摩擦焊72

1.4.8 SiC增强铝基复合材料闪光对焊74

1.4.9 SiC增强铝基复合材料钎焊74

1.4.1 0SiC增强铝基复合材料粉末中间层的反应扩散焊78

1.4.1 1SiC增强铝基复合材料无中间层的液相扩散焊80

1.5 Al2O3增强铝基复合材料的焊接81

1.5.1 Al2O3增强铝基复合材料扩散焊81

1.5.2 Al2O3增强铝基复合材料瞬间液相扩散焊82

1.5.3 Al2O3纤维增强铝基复合材料电容储能点焊89

1.5.4 Al2O3纤维增强铝基复合材料常规摩擦焊90

1.6 铁基复合材料的焊接90

1.7 非连续增强镁基复合材料的焊接92

1.7.1 非连续增强镁基复合材料92

1.7.2 SiCp/Mg复合材料的激光焊93

1.8 颗粒增强耐热超合金基复合材料的焊接95

1.8.1 概述95

1.8.2 颗粒增强复合材料制备及成形95

1.8.3 物理性能95

1.8.4 力学性能96

1.8.5 颗粒增强镍基耐热复合材料的焊接97

1.9 钛基复合材料的快速红外焊接法100

参考文献100

第2章 碳/碳复合材料的焊接105

2.1 碳/碳复合材料的分类、性能及应用105

2.1.1 碳/碳复合材料的分类105

2.1.2 碳/碳复合材料的性能及应用105

2.2 碳/碳复合材料的扩散焊106

2.2.1 焊件之间生成石墨来焊接碳/碳复合材料106

2.2.2 焊件之间生成碳化物来焊接碳/碳复合材料108

2.2.3 用玻璃作为中间层来焊接碳/碳复合材料111

2.2.4 采用酚醛树脂焊接碳/碳复合材料111

2.3 碳/碳复合材料与其他材料的异种材料扩散焊114

2.3.1 碳/碳复合材料与镍基高温合金的扩散焊114

2.3.2 碳/碳复合材料与铌的瞬时液相扩散焊116

2.3.3 碳/碳复合材料与LAS玻璃陶瓷的扩散焊接116

2.4 碳/碳复合材料的钎焊118

2.4.1 碳/碳复合材料之间的钎焊118

2.4.2 碳/碳复合材料与铜的钎焊125

2.4.3 碳/碳复合材料与钛的钎焊128

2.5 碳/碳复合材料的胶接131

2.5.1 碳/碳复合材料之间的胶接131

2.5.2 碳/碳复合材料与铜的胶接131

2.5.3 碳/碳复合材料与铝的胶接132

2.5.4 碳/碳复合材料与钛的胶接132

2.6 碳/碳复合材料与金属的热压焊132

参考文献132

第3章 陶瓷基复合材料的焊接134

3.1 陶瓷基复合材料的分类、性能及应用134

3.1.1 陶瓷基复合材料的分类134

3.1.2 陶瓷基复合材料的性能及应用135

3.2 陶瓷基复合材料的焊接性137

3.2.1 陶瓷基复合材料焊接的难点和改善137

3.2.2 陶瓷基复合材料自身的焊接性138

3.2.3 陶瓷基复合材料与金属的焊接性138

3.3 陶瓷基复合材料的焊接139

3.3.1 陶瓷基复合材料的钎焊142

3.3.2 陶瓷基复合材料的扩散焊147

3.3.3 陶瓷基复合材料的电子束焊150

3.3.4 陶瓷基复合材料的胶接151

3.3.5 陶瓷基复合材料的其他焊接方法153

3.4 Cf/SiC增强陶瓷基复合材料的焊接153

3.4.1 Cf/SiC增强陶瓷基复合材料的钎焊153

3.4.2 碳/碳化硅复合材料的液相渗透焊接156

3.4.3 碳/碳化硅复合材料与金属的焊接159

3.5 石英纤维复合材料的焊接162

3.5.1 化学镀镍QFSC表面改性石英纤维复合材料与因瓦（Invar）合金的真空钎焊162

3.5.2 石英纤维增强氧化硅基复合材料与因瓦（Invar）合金的胶接辅助真空钎焊164

参考文献166

第4章树脂基复合材料的焊接168

4.1 树 脂基复合材料的分类168

4.2 树脂基复合材料的性能及应用169

4.3 树脂基复合材料的焊接性172

4.4 树脂基复合材料的焊接工艺172

4.4.1 焊接方法172

4.4.2 树脂基复合材料与金属之间的焊接174

4.4.3 树脂基复合材料之间的胶接175

参考文献183 2100433B

《复合材料的焊接》对不同基体（包括金属、陶瓷、碳和有机材料等非金属）、不同形态（纤维、颗粒、晶须）和不同增强材料的复合材料的种类、性能、焊接性、焊接材料的选用、焊接工艺及焊接质量保障，进行了比较详细的讨论。

《复合材料的焊接》可供高等院校焊接、材料专业的师生以及科研机构、新产品制造和维修的技术人员参考使用。

随着科学技术特别是高新技术的发展，各行业的生产需要对材料提出了更高的要求。传统的金属及其合金已无法满足这些要求，因此人们开发了一种新型的材料——复合材料：将已有的金属和非金属材料以不同的工艺方法复合在一起，以满足一种材料无法满足的使用性能的要求。

复合材料可以根据预期的性能指标将不同的材料（包括金属和非金属）通过复合工艺按一定的设计要求复合在一起，以充分发挥其优点。这种复合材料具有任何单一材料所难以达到的优越性能，比如，高的比强度和比模量，耐高温，耐低温，耐热冲击，线胀系数小，尺寸稳定性好，耐磨和耐腐蚀等。这种材料在航空、航天等高新技术领域发挥了重要的作用，并在建筑、交通运输、化工、机械等方面也得到了广泛应用。这些材料包括金属基和非金属基（有机、无机）复合材料等。在复合材料中，一相为连续相，作为基体相，可以是金属或非金属；另一相为分散相，它可以大大改善基体相的性能。

复合材料具有很复杂的性能，一般来说，其焊接性不佳，需要采用特殊的焊接工艺才能得到满意的焊接接头。另外，这些材料应用于工作条件比较恶劣的环境下，它是开发应用时间较短，但发展很快的新型材料，因此将国内外关于这类材料焊接应用的研究成果汇集成册，以供从事这类材料焊接应用的研究人员、生产和维修技术人员以及高等院校师生参考使用，是很有必要的。

本书对不同基体（包括金属、陶瓷、碳和有机材料等非金属）、不同形态（纤维、颗粒、晶须）和不同增强材料的复合材料的种类、性能、焊接性、焊接材料的选用、焊接工艺及焊接质量保障，进行了比较详细的讨论。

层压复合材料概述

复合钢板是以不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛板为覆层，珠光体钢为基层，并用焊接的方法制成的双金属板材。复合钢板焊接的主要问题是如何保证接头仍具有复合钢板的综合性能，防止焊缝金属的耐腐蚀性、抗裂性和导电性的降低。一般情况下应对基层、覆层分别进行焊接，焊接材料、工艺等应分别按照基层、覆层来选择，并应注意焊接顺序。

不锈复合钢板由不锈钢覆层和碳钢或普通低合金钢基层联合轧制而成的双金属板。其中覆层不锈钢保证耐腐蚀性，基层结构钢保证强度。一般覆层占总厚度的10%～20%。

层压复合材料焊接特点

焊接材料选择不当或焊接参数不对时，不锈钢覆层的焊缝可能严重稀释，形成马氏体淬硬组织；或者由于铬、镍强烈渗入碳钢基层而引起严重脆化，并产生裂纹；而在复合钢板的过渡区，由于在焊接高温下碳的扩散，从而在复合钢板一侧交界区形成高硬度的富碳层和基板一侧的低硬度的脱碳层，富碳层内产生脆性组织，使焊接接头塑性下降。同时，也使焊接接头的耐蚀性下降。

本书共分三个部分:有机材料的焊接,碳材料的焊接,陶瓷材料的焊接。内容包括工程塑料的焊接,树脂基增强复合材料的焊接;金刚石的焊接,石墨的焊接,碳/碳复合材料的焊接;陶瓷材料的性能和焊接方法,氧化物陶瓷(氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、二氧化硅陶瓷)的焊接,碳化物陶瓷的焊接,氮化物陶瓷的焊接,陶瓷基增强复合材料的焊接,以及这些材料与金属之间的异种材料的焊接等。其中碳材料的焊接、陶瓷材料的焊接和异种材料之间的焊接是本书讨论的重点。

本书内容丰富,资料新颖,理论上论述透彻,有较多的实际应用举例。本书部分内容曾经作为大连交通大学焊接专业博士研究生的教材。本书可供高校焊接专业师生、从事有关焊接专业科学技术研究和生产人员参考,也可供从事有关材料开发与应用的科技人员参考。

本书系统阐述了各种电弧焊、电阻焊、高能密度焊及其他常用焊接方法的基本原理、焊接工艺及其规范参数的选择和优化，并介绍了钢和各种有色金属及复合材料的焊接特性、焊接方法、焊接材料的选择。

本书为高等工业学校材料成形与控制工程专业、材料加工工程专业的通用教材，亦可供从事焊接工程领域工作的技术人员参考。