熔焊原理及金属材料焊接PDF电子书下载

绪论 1

一、焊接技术的发展现状 1

二、焊接过程的物理实质 1

目录 1

三、本教材研究的对象及内容 3

四、学习本教材的目的及方法 4

§1-1 焊接热源 5

一、常用的焊接热源 5

第一章 焊接区热量的传播及温度变化 5

二、焊接过程的热效率 6

§1-2 焊接传热的基本方式与焊接温度场 7

一、焊接传热的基本方式 7

二、焊接温度场的概念 8

三、影响焊接温度场的因素 10

§1-3 焊接热循环 15

一、焊接热循环的基本概念 16

二、焊接热循环的基本参数和主要特征 16

三、影响焊接热循环的因素及调整焊接热循环的方法 18

参考资料 22

第二章 焊接化学冶金过程 23

§2-1 焊缝金属的构成 23

一、焊条的加热与熔化 23

二、母材的熔化及熔池 28

三、焊缝金属的熔合比 30

§2-2 焊接化学冶金过程的特点 33

一、焊接时金属的保护 33

二、焊接化学冶金反应区 34

三、焊接工艺参数与焊接化学冶金的关系 36

§2-3 焊接熔渣 37

一、熔渣的作用与组成 37

二、焊接熔渣的结构 39

三、熔渣的碱度 41

四、焊接熔渣的物理性能 42

§2-4 氢、氮与金属的作用 46

一、氢对金属的作用 46

二、氮对金属的作用 55

§2-5 焊缝金属的氧化与还原 58

一、氧化物的分解压 59

二、气相对焊缝金属的氧化 60

三、熔渣对焊缝金属的氧化 63

四、氧对焊缝质量的影响 65

五、焊缝金属的脱氧反应 66

§2-6 焊缝金属的合金化 69

一、合金化的目的 69

二、焊缝金属合金化的方式 70

三、合金元素的过渡系数及影响因素 70

一、焊缝金属的脱流 75

§2-7 焊缝金属的脱硫、脱磷 75

二、焊缝金属的脱磷 77

参考资料 78

第三章 焊缝金属的结晶 79

§3-1 焊缝金属的结晶过程 79

一、焊缝金属的结晶特点 79

二、焊缝金属的结晶过程 80

三、熔池结晶时晶粒长大的方向与速度 81

§3-2 焊缝金属的固态相变 83

一、焊缝中常见的金相组织类型 84

二、焊缝金属的固态相变过程及焊缝的二次组织 87

§3-3 焊缝金属的化学不均匀性 91

一、晶间偏析 91

二、区域偏析 93

三、层状偏析 93

§3-4 焊缝组织的改善 94

一、改善焊缝金属一次组织的措施 94

二、改善焊缝金属二次组织的措施 96

参考资料 97

第四章 焊接热影响区 98

§4-1 焊接接头熔合区的特征 99

一、熔合区的构成 99

二、熔合区的化学不均匀性 100

三、熔合区的物理不均匀性 102

§4-2 焊接热影响区在加热时的组织转变 102

一、焊接热影响区的加热特点 102

二、焊接加热时的组织转变特点 103

三、热影响区晶粒长大的特点 104

一、影响钢中过冷奥氏体转变的因素 107

§4-3 焊接热影响区冷却过程的组织转变 107

二、焊接热影响区冷却组织转变的特点 108

三、焊接条件下的CCT图 111

§4-4 焊接热影响区的组织 111

一、粗晶区 112

二、细晶区 112

三、部分相变区 112

四、回火区 112

一、热影响区的硬度分布 115

§4-5 热影响区的性能 115

二、热影响区的常温机械性能 119

三、热影响区的脆化 120

§4-6 焊接热模拟技术介绍 121

一、焊接热模拟装置的技术指标 122

二、典型焊接热模拟装置性能介绍 122

三、热模拟试验技术的应用 125

参考资料 126

二、形成气孔的气体 127

一、焊缝中气孔的分布特征 127

§5-1 气孔的分布特征与产生的原因 127

第五章 焊缝中的气孔与夹杂物 127

三、氢气孔产生的原因 128

四、一氧化碳气孔产生的原因 129

§5-2 气孔形成的过程 129

一、气泡的形核 130

二、气泡长大 130

三、气泡上浮 131

§5-3 影响气孔生成的因素及控制措施 132

一、冶金因素对气孔的影响 133

二、工艺因素对气孔的影响 135

§5-4 焊缝中的夹杂物 136

一、夹杂物的种类及危害 136

二、防止焊缝中形成夹杂物的措施 137

参考资料 137

第六章 焊接裂纹 138

§6-1 焊接裂纹的分类及基本特征 138

一、焊接裂纹的危害 138

二、裂纹的分类 139

一、结晶裂纹的特征与形成条件 142

§6-2 焊接时的结晶裂纹 142

二、影响结晶裂纹的因素 144

§6-3 热影响区液化裂纹 154

§6-4 焊接冷裂纹 156

一、焊接冷裂纹的危害及其特征 156

二、冷裂纹形成的基本因素及机理 158

三、冷裂纹敏感性的判据 162

四、防止冷裂纹的措施 169

§6-5 再热裂纹 173

一、再热裂纹的特征 173

二、再热裂纹产生的原因 174

三、防止再热裂纹的措施 175

§6-6 层状撕裂 177

一、层状撕裂的特征及形成原因 177

二、防止层状撕裂的措施 178

参考资料 180

§7-1 焊条的组成及其分类 181

一、焊条的组成及作用 181

第七章 焊条与焊剂 181

二、焊条的分类及型号 185

§7-2 焊条的冶金性能 187

一、钛钙型焊条的冶金性能 187

二、低氢型焊条的冶金性能 190

§7-3 焊条的工艺性能 193

一、焊接电弧的稳定性 193

二、焊缝成形 193

三、在各种位置焊接的适应性 193

五、飞溅 194

四、脱渣性 194

六、焊条的熔化速度及药皮发红问题 195

七、焊条的卫生指标 196

§7-4 焊条药皮配方设计及焊条制造 198

一、焊条药皮配方设计 198

二、焊条制造 200

§7-5 焊条的选用原则、使用和保管 203

一、焊条的选用原则 203

二、焊条使用的一般原则 204

§7-6 焊剂 206

三、焊条管理与贮存 206

一、焊剂的分类及型号 207

二、焊剂的成分与性能 210

§7-7 焊条和焊剂的发展现状 215

一、焊条发展现状 215

二、焊剂发展现状 219

参考资料 220

附录一 焊接钢丝标准（GB1300—77） 221

附录二 焊条药皮材料技术条件 223

附录三 常用药皮材料的性能 227

附录四 焊条牌号编制方法（摘自GB980—76） 229

附录五 国内外焊条对照表 231

第八章 金属的焊接性及其试验方法 235

§8-1 金属的焊接性 235

一、焊接性的概念 235

二、工艺焊接性与使用焊接性 235

三、冶金焊接性与热焊接性 236

三、焊接性试验方法分类 237

二、选择和拟定焊接性试验的原则 237

§8-2 金属焊接性试验 237

一、焊接性试验的内容 237

§8-3 常用的焊接性试验方法 238

一、不用专用装置的裂纹试验方法 238

二、使用专用设备的裂纹试验方法 245

三、使用焊接性试验方法 249

四、焊接性的间接评定法 253

参考资料 254

第九章 合金结构钢的焊接 255

§9-1 高强度钢的分类及性能特点 255

一、高强度钢的分类 255

二、热轧及正火钢的成分、组织和性能特点 256

三、低碳调质钢的成分、组织和性能特点 258

四、中碳调质钢的成分、组织和性能特点 260

五、低合金高强度钢的选用 262

§9-2 高强度钢的焊接性分析 263

一、合金元素对高强度钢焊接性的影响 263

三、热影响区高温液化裂纹 265

二、焊缝中的结晶裂纹（凝固裂纹） 265

四、冷裂纹 266

五、再热裂纹 268

六、层状撕裂 268

七、热影响区性能的变化 268

§9-3 低合金高强度钢的焊接工艺 271

一、热轧及正火钢的焊接工艺 271

二、低碳调质钢的焊接工艺 280

三、中碳调质钢的焊接工艺 284

§9-4 压力容器用钢的焊接 286

一、压力容器用钢的特点及分类 286

二、低碳钢压力容器的焊接 288

三、压力容器设计与制造中与焊接 290

工艺有关的规定 290

§9-5 珠光体耐热钢的焊接 292

一、珠光体耐热钢的成分与性能特点 292

二、珠光体耐热钢的焊接工艺 294

§9-6 低温用钢的焊接 296

二、低温用钢的分类 297

一、对低温用钢的性能要求 297

三、低温用钢的焊接 299

四、焊接低温压力容器的一些特殊要求 302

§9-7 低合金耐蚀钢的焊接 303

一、耐石油腐蚀低合金钢的焊接 303

二、耐大气及耐海水腐蚀用钢的焊接 306

参考资料 308

附录一 GB5118—85低合金钢焊条型号划分（摘录） 308

附录三 GB983—85不锈钢焊条型号划分（摘录） 310

附录二 钼和铬钼耐热钢焊条主要化学成分等级表示方法 310

附录四 低温用钢焊条牌号表示方法 311

第十章 不锈钢与耐热钢的焊接 312

§10-1 不锈钢与耐热钢的性能特点 312

一、金属的腐蚀与不锈钢的耐蚀性 312

二、耐热钢的耐热性 315

三、奥氏体钢的成分和性能特点 316

四、马氏体钢的成分和性能特点 319

五、铁素体钢的成分和性能特点 321

§10-2 奥氏体钢的焊接性 322

一、焊接接头的晶间腐蚀倾向 323

二、焊接接头的刀蚀 325

三、应力腐蚀开裂 326

四、焊接接头的热裂纹 329

五、不同使用条件下焊接接头的机械性能 333

§10-3 奥氏体钢的焊接工艺 334

一、焊前准备 334

二、奥氏体钢的手工电弧焊工艺 336

三、钨极氩弧焊工艺 337

五、埋弧焊 338

四、熔化极氩弧焊工艺 338

六、等离子弧焊接 339

七、铬锰氮不锈钢的焊接 339

八、焊缝的酸洗及钝化处理 339

§10-4 马氏体钢和铁素体钢的焊接 340

一、马氏体钢的焊接 340

二、铁素体钢的焊接 342

§10-5 珠光体钢与奥氏体钢的焊接 343

一、珠光体钢与奥氏体钢焊接的焊接性 344

二、焊接材料的选用 348

三、焊接工艺要点 350

四、不锈复合钢板的焊接 351

参考资料 354

附录 不锈钢焊条牌号编排方法 355

第十一章 铸铁的焊接 356

§11-1 铸铁的种类及性能 356

一、铸铁的种类、化学成分及牌号 356

二、铸铁的性能特点 358

三、铸铁的石墨化 359

一、接头的白口化 361

§11-2 灰口铸铁的焊接性 361

二、焊接接头的冷裂纹 363

§11-3 灰口铸铁的焊接工艺 365

一、灰口铸铁的手弧焊补焊工艺 365

二、灰口铸铁的气焊工艺 376

三、灰口铸铁的手工电渣焊工艺 379

四、灰口铸铁的钎焊 380

§11-4 球墨铸铁的焊接 381

一、球墨铸铁的焊接性 381

二、球墨铸铁的气焊 381

三、球墨铸铁的手工电弧焊 382

参考资料 383

第十二章 铝及铝合金的焊接 384

§12-1 铝及铝合金的分类及性能 384

一、工业纯铝 384

二、铝合金 385

§12-2 铝及铝合金的焊接性 390

一、气孔问题 391

二、裂纹问题 393

三、焊接接头软化问题 396

四、焊接接头的耐蚀性问题 398

§12-3 铝及铝合金的焊接工艺 400

一、焊接方法的选择 400

二、焊接材料的选择 400

三、焊前及焊后清理 402

四、铝及铝合金的氩弧焊工艺 403

五、铝及铝合金的气焊工艺 405

参考资料 406

附录 铝及铝合金焊条牌号编排方法 406

一、紫铜 407

第十三章 铜及铜合金的焊接 407

§13-1 铜及铜合金的分类及性能特点 407

二、黄铜 408

三、青铜 411

§13-2 铜及铜合金的焊接性 411

一、难熔及易变形 411

二、焊接裂纹 412

三、气孔 413

五、耐蚀性及导电性降低 414

四、接头的机械性能降低 414

§13-3 紫铜的焊接工艺 415

一、气焊工艺 415

二、氩弧焊工艺 417

三、其它焊接方法 419

§13-4 黄铜的焊接工艺 420

一、气焊 421

二、手工电弧焊 421

三、手工钨极氩弧焊 422

参考资料 422