焊接被誉为工业的裁缝师,简单地说就是将两个零件连接成一个整体结构的制造技术,小到制造一枚集成电路芯片,大到建造一艘航空母舰,都离不开焊接。焊接技术水平体现了一个国家的设备制造能力和工业技术能力。
焊接变形虽然是一个传统的话题,却是工业结构制造不可避免的问题,且与焊接残余应力、结构应力、长期服役息息相关。焊接应力和变形直接影响焊接结构性能、安全可靠性和制造工艺性。焊接残余应力和变形不但有可能引起热裂纹、冷裂纹和脆性断裂等缺陷,而且在一定条件下还影响结构的承载能力,如强度、刚度和受压稳定性等,除此之外,还将影响产品后续总装、加工精度和尺寸的稳定性,从而影响结构质量和使用性能。重大工程的焊接材料向高强高韧方向发展,重大工程的焊接结构也日益复杂,服役环境也日益苛刻,重大工程产品对焊接服役可靠性、疲劳、耐应力腐蚀等要求逐渐提高。外在表现的产品残留焊接变形与产品内在的服役性能密切相关,在控制产品焊接变形中采取的火焰调修、强制组装等工艺措施、方法,改变了材料的内在性质,不可避免地影响工艺结构的长期服役品质。因此,研究、解决焊接变形问题仍是工业界不可回避的实际工程问题。
该书系统地按照焊接变形原理、焊接变形计算、焊接变形控制方法、焊接变形控制工程实例等顺序进行叙述,提供了从理论到方法,再到实践的解决焊接变形的总体方案。该书提供的全新视角,让我们认识到:焊缝虽窄、应用却广,专业虽窄、知识面却广,从生产到生活、从陆地到海洋都离不开焊接技术与工程。工业结构的焊接变形控制是重大工程的支撑,交通与运输、桥梁与建筑、装备与兵器、航空与航天、机械与电子都需要控制焊接变形。该书使我们看到工业结构的焊接变形控制与不同金属材料特性、材料熔化凝固过程、不同热源特性密切相关,焊接学科既宏观又微观,涉及物理、化学、力学等基础学科。同时该书对焊接变形方案的制定、工程实例的讲解,使我们认识到焊接技术是一个交叉专业,焊接装备、焊接工艺、焊接材料、焊接结构、焊接生产涉及机械、电气、计算机、自动控制、材料等多门学科与技术。因此,焊接是实践与科学结合紧密的基础专业,焊接变形控制是工程中的重要需求。
该书作者毕业于哈尔滨工业大学焊接专业焊接结构课题组,在企业有近10年的焊接工艺工作经历,期间经历了高速动车组从200km/h到300km/h、350km/h发展的完整阶段,涵盖了我国高速动车组制造技术引进、消化、吸收、创新各阶段,在多年生产、科研实践中,积累了丰富的焊接结构设计、焊接变形控制工程经验,熟悉焊接的生产组织、焊接标准及体系管理。该书也是作者焊接专业学习、从业实践的总结。
该书为全国焊接从业者、焊接相关从业者、高等院校及职业学院教职工的工作与教学提供了很好的参考。
李鹤林
2022年10月20日