本书是高等学校通用教材，详尽介绍了热制造学理论和工艺基础，内容包括材料热力学、传输理论、热制造冶金理论、热制造力学理论、热制造工程原理以及融凝固成型、热塑性成型、焊接、粉末聚合与实体自由成型、微尺度热制造等工艺基础等，本书也可供有关科学研究和工程技术人员参考。

本书以热制造学理论和工艺基础为主要内容，共12章。第1～4章介绍材料热力学、传输理论、热制造冶金学与力学等热制造理论基础；第5章介绍热制造的工程原理；第6～10章分别介绍熔融凝固成型、热塑性成型、焊接、粉末聚合与实体自由成型、微尺度热制造等工艺基础；第11章介绍热制造工艺数值模拟技术；第12章介绍热制造工业生态学与工程伦理。

本书可作为材料加工工程学科研究生以及材料成型与控制专业高年级本科生的教材，也可供有关科学研究和工程技术人员参考。

绪论1

0.1 热制造的技术特征及作用1

0.2 热制造技术的发展趋势2

0.3 热制造技术的科学基础3

思考题6

第1章 材料热力学基础7

1.1 热力学基本概念7

1.2 热力学第一定律9

1.3 热力学第二定律12

1.4 物质的聚集态15

1.5 相变热力学分析23

1.6 非平衡现象29

思考题32

第2章 传输理论33

2.1 动量传输33

2.2 热量传输46

2.3 质量传输61

思考题69

第3章 热制造冶金理论71

3.1 熔池冶金反应71

3.2 液态金属的凝固77

3.3 烧结过程88

3.4 固态相变93

3.5 回复与再结晶95

3.6 强化机制98

思考题101

第4章 热制造力学理论102

4.1 连续统力学基本概念102

4.2 材料本构方程113

4.3 热弹塑性分析124

4.4 强瞬态热力效应128

思考题132

第5章 热制造工程原理133

5.1 热制造工艺模型133

5.2 材料状态136

5.3 能量与热源138

5.4 热制造信息143

5.5 热制造数字化与快速工艺实现145

思考题147

第6章 熔融凝固成型148

6.1 金属铸造成型基本原理148

6.2 非晶合金与快速凝固161

6.3 半固态成型技术165

6.4 玻璃的熔制成型169

6.5 聚合物材料的熔融与成型170

6.6 金属基复合材料的液相法成型176

思考题179

第7章 热塑性成型180

7.1 金属的塑性变形与成型性能180

7.2 金属塑性变形力计算的工程法190

7.3 金属材料的锻造196

7.4 轧制200

7.5 超塑成型205

思考题208

第8章 焊接209

8.1 熔焊209

8.2 钎焊231

8.3 固态焊234

8.4 堆焊与热喷涂243

思考题254

第9章 粉末聚合与实体自由成型255

9.1 粉末聚合成型255

9.2 自蔓延高温合成技术265

9.3 实体自由成型269

思考题276

第10章 微尺度热制造技术277

10.1 半导体制造概述277

10.2 薄膜沉积技术280

10.3 微成型加工技术283

10.4 微连接技术287

思考题292

第11章 热制造工艺数值模拟293

11.1 概述293

11.2 铸造过程数值模拟296

11.3 塑性成型数值模拟302

11.4 焊接过程数值模拟308

思考题321

第12章 热制造工业生态学与工程伦理 322

12.1 热制造工业对环境的作用322

12.2 工业生态学与循环经济324

12.3 绿色设计与清洁生产330

12.4 修复与再制造333

12.5 工程伦理336

思 考 题342

参考文献343