本书针对铝、镁、钛为代表的轻质结构材料、先进陶瓷材料和异种材料的焊接问题，讨论了可焊性，给出了具体的焊接方法、工艺参数和相关技术数据。并结合国内外研究的最新成果，针对特殊材料焊接时面临的问题和容易产生的缺陷给出了具体解决措施。全书力求突出新颖性、实用性和先进性，以期为读者实现这些典型材料的焊接提供帮助和指导。

随着先进结构材料和功能材料的不断发展和应用，以铝、镁、钛为代表的轻质结构材料、金属间化合物、电子信息材料、复合材料、先进陶瓷材料的应用逐渐增加，但如何焊接这些材料，以及如何提高接头质量的可靠性，一直是摆在焊接工作者面前的一道难题。如：铝及铝合金焊接中的气孔、热裂纹和接头“等强性”问题；镁及镁合金焊接过程中的氧化、氮化、蒸发、热裂纹、气孔和烧穿缺陷等问题；钛及钛合金焊接过程中的焊接接头脆化、裂纹和气孔等问题；陶瓷与金属焊接过程中的润湿性与应力缓解问题等。
提高以上材料的焊接性能，同时加强焊接工艺与控制技术的研究，提高难焊接材料的焊接质量，获得优质焊接接头，是进一步拓宽这些材料应用范围的重要条件。目前，焊接这些材料的技术虽然已经取得了重大突破，能基本满足急需生产的部分要求，但仍存在很多迫切需要解决的问题。如焊接技术过分依赖经验和试验，焊工的劳动条件仍然还很差，在新能源、太空及含氧气氛焊接的开发中，焊接技术仍然面临巨大的挑战，需要焊接工作者的更大努力。为了使我国从制造大国迈向制造强国，焊接作为制造业的关键技术，将发挥越来越重要的作用。
当前很多重要的工程技术问题必须采用焊接才能解决，而且焊接接头可能在复杂、严酷的条件下工作，甚至要在极限条件下实现材料焊接。钎焊、扩散焊、摩擦焊和压焊等非熔化焊技术以及高能束流焊接方法具有对基体原始组织热损伤小的优势，在这些材料的连接领域受到了普遍的重视和快速发展。以激光束、电子束、等离子束为代表的高能束流焊接技术可大幅度提高生产效率，在进行厚板焊接时甚至可以不开坡口直接对接焊，因此近年来得到了较多的重视和发展，尤其是采用激光复合电弧的焊接技术受到了极大的关注。但考虑到电弧熔化焊仍是目前焊接生产中的基础技术，保持高效、优质、低成本的焊接过程是人们一直所关注的方向。因此，本书在编写过程中，力求尽量采用较简便的焊接方法实现典型难焊接材料的焊接，焊接工艺力求突出实用性和先进性。
本书是作者集多年的科研及生产技术经验，并参考相关技术书籍和文献编写而成的。全书汇集了铝及铝合金的焊接、镁及镁合金的焊接、钛及钛合金的焊接、陶瓷的连接、异种材料焊接与连接、钎焊六部分典型材料、先进材料和难焊接材料的焊接及焊接过程中面临的问题及其解决方法，并且针对一些棘手问题，还提供了国内外研究者的最新研究数据和解决方案，供读者参考。
在本书编写过程中，得到了军械工程学院的大力支持，并参考了其他作者的相关文献，引用了部分作者的照片。在此，对关心和支持作者的领导和同仁、对相关著作作者表示衷心的感谢！
由于作者学识水平和实践范围所限，书中所涉及的范围较窄，难免有错误之处，恳请读者批评指正。

第一章铝合金焊接1

一、哪些方法可以用来焊接铝及铝合金？各有什么特点？1

二、如何进行铝及铝合金的焊接？4

三、如何避免铝及铝合金焊接过程中产生气孔？8

四、如何防止铝及铝合金的焊接热裂纹？9

五、如何解决焊接过程中铝及铝合金接头的“等强性”
问题？10

六、如何进行LC9CS超硬铝合金的焊接？11

七、哪种焊接方法适宜焊接铝合金薄板？15

八、如何选择保护气体才能防止和减少铝合金焊缝中

的气孔？17

九、如何焊接才能减小高强铝合金薄板结构中的残余

应力？21

十、如何采用超声冲击处理技术提高铝合金焊接接头

的强度？24

十一、如何控制铝合金薄板焊接过程中的变形？30

十二、如何进行铝合金角接结构的搅拌摩擦焊？37

十三、如何进行6061铝合金薄板的超声波点焊？42

十四、激光MIG复合焊接铝合金时如何选择保护气体？48

第二章镁合金焊接56

一、如何采用钨极氩弧焊焊接挤压的AZ31镁合金板材？56

二、如何提高AZ31B镁合金TIG焊接头的力学性能？59

三、如何增加镁合金TIG焊的焊缝熔深？ 66

四、焊接中如何通过改变工艺参数调节镁合金焊接接

头的力学性能？ 71

五、采用CO2激光焊焊接AZ61和AZ31镁合金各有什

么特点？76

六、如何解决AZ31镁合金CO2激光焊焊缝下塌问题？84

七、如何通过磁控焊接提高AZ31镁合金焊接接头的

力学性能，降低其热裂敏感性？90

八、如何采用电磁搅拌技术实现AZ61镁合金的TIG

焊接？96

九、如何采用TIG焊进行AZ91镁合金焊接？102

十、如何改善AZ91镁合金的焊接性，提高焊接接头的

力学性能？107

十一、AM50镁合金TIG焊接过程中如何选取焊接工艺

规范？110

十二、如何进行AM60变形镁合金薄板的激光焊接？117

十三、如何进行ZK60镁合金的焊接？122

十四、如何进行 ZK60Gd镁合金的搅拌摩擦焊？126

十五、如何进行厚板镁合金的搅拌摩擦焊？132

十六、如何进行镁合金小孔变极性等离子弧焊接？ 137

第三章钛合金焊接143

一、如何采用氩弧焊焊接纯钛？143

二、如何进行工业纯钛TA2阀门构件的焊接？149

三、如何进行小直径TA2钛管的氩弧焊？156

四、如何进行钛合金的焊接？160

五、焊接前为防止TC4钛合金产生氢脆如何对其进行

酸洗？172

六、如何进行TC6 钛合金的焊接？174

七、如何降低TC6钛合金热影响区脆性？177

八、如何进行钛合金的高效焊接？183

九、如何进行TA15钛合金的高压及中压电子束焊接？189

十、如何进行TC2钛合金换热管与管板的焊接？194

十一、如何利用超声冲击消除钛合金焊缝的残余应力？199

十二、如何进行钛合金厚板的窄间隙TIG焊？203

十三、采取哪种方法焊接可得到使用性能良好的TC18

钛合金焊接接头？209

十四、采取哪些措施可以控制或减少钛及钛合金的焊

接缺陷？215

十五、如何利用助焊剂消减钛合金焊接气孔？216

第四章陶瓷的连接221

一、如何连接SiC陶瓷件？221

二、如何提高氮化硅陶瓷连接处的结合强度？226

三、如何采用微波技术连接陶瓷材料？233

四、如何采用聚硅氮烷连接剂和纳米铝粉连接无压烧

结的SiC陶瓷？241

五、如何采用坯体连接技术连接先进陶瓷？243

六、如何进行氧化锆陶瓷的润湿及钎焊？246

七、如何用有机硅树脂连接结构陶瓷？252

第五章异种材料焊接与连接256

一、如何将0Cr18Ni9不锈钢与16Mn低合金钢焊接在

一起？256

二、如何焊接06Cr19Ni10与Q235B钢才能使之避免焊

接缺陷？259

三、如何避免承重结构T型焊缝中18MnMoNb与Q345A

钢焊后的层状撕裂？261

四、如何焊接才能保证动载荷结构的18CrMnMoB与Q345D

在使用中不产生裂纹？263

五、如何焊接45号钢与12Cr18Ni9不锈钢才能使焊接

接头的性能达到设计指标？266

六、如何进行254SMO超级奥氏体不锈钢与Q235B普

通碳素结构钢焊接？269

七、如何进行调质状态的30CrMo与16Mn钢的焊接？271

八、如何进行硬质合金与45号钢的焊接？273

九、如何实现TiAl金属间化合物与GH3536镍基高温

合金的焊接？283

十、如何焊接12Cr12Mo珠光体耐热钢与1Cr18Ni9Ti

奥氏体不锈钢才能使之不产生裂纹？284

十一、如何焊接避免12Cr12Mo珠光体耐热钢与1Cr18Ni9Ti

奥氏体不锈钢接头产生晶间腐蚀？285

十二、如何焊接硬质合金YT767与45号钢钻削刀具才

能满足其性能要求？286

十三、如何焊接Q345与1Cr18Ni9Ti不锈复合钢板并防

止其出现焊接裂纹？289

十四、焊接中如何避免钛与钢的复合板焊缝产生气孔？292

十五、如何避免钛钢复合板焊接过程中产生热裂纹？293

十六、如何焊接才能保证焊后的钛钢复合板的钛焊缝

和热影响区表面颜色一致？294

十七、如何将铝合金与镀锌钢板焊接在一起？295

十八、如何采用激光滚压焊技术连接异种金属？303

十九、如何进行高纯Al2O3陶瓷和不锈钢的高强度连接？311

二十、如何进行陶瓷与金属的活性封接？314

二十一、金属与陶瓷连接时如何选择中间过渡层材料？318

二十二、SiC陶瓷及SiC陶瓷基复合材料与金属连接时

如何选用中间层材料？324

二十三、如何进行石墨/Ni+Ti体系的润湿与连接？325

二十四、如何将金刚石与金属连接在一起？332

第六章钎焊336

一、如何将钨钴硬质合金与45号钢焊接在一起？337

二、如何将40Cr钢与YG8硬质合金焊接在一起？341

三、如何采用火焰钎焊焊接6061汽车用铝管管件？349

四、如何进行TC4钛合金的钎焊？353

五、如何焊接不锈钢与碳钢制备的复合钢板？357

六、如何将氧化铝和铜焊接在一起？362

七、如何进行电极触头的钎焊？367

八、如何对重要构件进行钎焊连接？370

九、如何进行热挤压银石墨触点的钎焊？375

十、如何进行颗粒增强石英纤维复合材料与因瓦合金

的钎焊？381

十一、如何进行高纯石墨的钎焊？389

十二、如何进行钛与铜的钎焊？396

十三、如何进行钨与铜的钎焊？400

十四、如何减少钎剂中活化组分对微连接电路的腐蚀性？406

十五、如何提高铜铝异种金属钎焊接头的抗电化学腐

蚀性能？414

十六、如何解决钎焊过程中紫铜与铜钨合金焊接接头

出现的强度和硬度降低问题？417

十七、如何采用无银钎料进行导电铜质器件的钎焊？422

十八、如何利用火焰钎焊焊接冷凝管？427

十九、如何进行紫铜管的火焰钎焊？434

参考文献439

李淑华，中国人民解放军军械工程学院基础部，讲师，博士，1994年毕业于哈尔滨工业大学焊接工艺与设备专业，现任解放军军械工程学院副教授，工学博士；长期从事焊接理论与实务的研究工作。完成国家自然基金、国家重大基础课题、总装备部课题、院部基金等科研课题十余项。

全书汇集了铝及铝合金的焊接、镁及镁合金的焊接、钛及钛合金的焊接、陶瓷的连接、异种材料焊接与连接、钎焊六部分典型材料、先进材料和难焊接材料的焊接及焊接过程中面临的问题及其解决方法，并且针对一些棘手问题，还提供了国内外研究者的最新研究数据和解决方案，供读者参考。