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第一章 焊接基础 1

第一节 金属学基础 1

一、金属的构造 1

二、液体金属的结晶过程 2

三、合金的组织与钢的状态图 2

四、金属材料的力学性能 5

五、金属受力时结构和性能变化 6

第二节 焊接冶金基础 7

一、焊接冶金的特点 7

二、焊缝的形成 13

三、热影响区的组织和性能 16

四、焊接接头组织和性能的调整与改善 18

第三节 焊件热处理基础 19

一、奥氏体等温转变曲线（TTT曲线）和连续冷却曲线（CCT曲线） 19

二、常用的热处理方法 23

三、钢的热处理工艺代号 24

四、焊件热处理方法的选择 25

第二章 焊接材料 27

第一节 焊条 27

一、焊条分类及型号、牌号表示方法 27

二、焊条的组成材料及其作用 36

三、常用焊条的牌号、特点和用途 38

四、选择焊条的要点 55

一、钢焊丝 56

第二节 焊丝 56

二、有色金属及铸铁焊丝 68

三、药芯焊丝 74

第三节 焊剂 78

一、埋弧焊及电渣焊焊剂 78

二、气焊熔剂 79

第四节 焊接用气体 79

一、气体的性质及用途 79

二、焊接用气体的技术要求 80

三、各种气瓶的涂色标记 81

第五节 钎料与钎剂 82

一、钎料牌号表示方法 82

二、各种钎料的成分、性能和用途 83

三、钎剂 88

第六节 其它焊接材料 90

一、电阻焊用电极材料 90

二、气体保护焊用钨极材料 91

三、防止飞溅粘结用涂料 92

第七节 焊接材料消耗定额估算 92

一、焊接材料消耗定额的估算 92

二、焊条、焊丝、焊剂、气体消耗定额有关参数的计算 95

第三章 焊接设备 102

第一节 焊接设备的选用 102

一、焊接设备的分类 102

二、选用焊接设备的一般原则 103

三、电焊机型号的代表符号 104

第二节 弧焊设备 112

一、弧焊电源 112

二、埋弧焊设备 165

三、气体保护电弧焊（气电焊）设备 170

四、等离子弧焊设备 190

第三节 电阻焊设备 198

一、电阻焊设备的分类 198

二、电阻焊设备的组成 200

三、电阻焊机型号及主要技术数据 202

一、氧气瓶、乙炔瓶及瓶阀 214

第四节 气焊设备 214

二、乙炔发生器 215

三、回火防止器 217

四、减压器 218

五、焊炬 221

第五节 其它焊接设备 223

一、电渣焊机 223

二、激光焊机 226

三、电子束焊机 228

四、摩擦焊机 229

五、高频焊机 231

六、焊接机器人简介 234

一、手工气割设备 239

第六节 切割设备 239

二、机械氧气切割设备 240

三、火焰精密切割机 241

四、等离子弧切割机 243

五、碳弧气刨设备 244

第七节 常用辅助设备与工具 246

一、电焊钳 246

二、护目玻璃 247

三、焊接电缆 247

四、浮标式工业用流量计 248

五、橡胶气管 248

第八节 电焊机的改装 249

一、提高弧焊变压器空载电压的改装措施 249

七、焊条烘干箱 249

六、焊条保温筒 249

二、从大容量焊机得到小的焊接电流 251

三、电流的远距离调节 251

四、空载降压装置 252

第四章 焊接工艺及操作技术 254

第一节 手弧焊 254

一、手弧焊的特点及应用 254

二、焊接接头的坡口形式及坡口制备 255

三、焊接工艺参数的选择 261

四、手工电弧焊的基本操作技术 263

五、各种类型焊件的焊接 279

六、常见手工电弧焊缺陷及防止措施 286

第二节 埋弧焊 287

一、埋弧焊的特点及应用 287

二、埋弧焊技术 289

三、埋弧焊常见缺陷及防止措施 302

第三节 熔化极气体保护电弧焊 304

一、熔化极气体保护电弧焊的特点及应用 304

二、熔化极惰性气体保护焊（MIG） 305

三、CO2气体保护焊 309

四、熔化极混合气体保护焊 330

一、钨极氩弧焊 331

第四节 非熔化极气体保护电弧焊 331

二、等离子弧焊接 339

第五节 电渣焊 343

一、电渣焊的特点及应用 343

二、电渣焊技术 344

第六节 堆焊及热喷涂 351

一、堆焊方法的选择 351

二、堆焊工艺 354

三、被焊金属堆焊时的焊接性 356

四、典型材料和典型零件的堆焊 357

五、热喷涂 360

六、热喷涂材料 371

第七节 电阻焊 380

一、常用材料电阻焊的焊接性 381

二、点焊 382

三、缝焊 385

四、对焊 399

第八节 气焊 405

一、气焊火焰 406

二、气焊接头形式及坡口 408

三、焊前准备 408

四、气焊工艺参数的选择 409

五、气焊操作技术 411

六、管子的气焊 415

一、钎焊的接头形式 421

第九节 钎焊 421

二、钎焊的操作要点 423

三、钎焊接头的缺陷及产生原因 424

四、钎焊接头间隙 424

五、钎焊前焊件的表面处理 425

六、火焰钎焊设备 428

七、铜及铜合金的钎焊 429

八、铝及铝合金钎焊 431

九、碳钢、不锈钢及铸铁的钎焊 433

十、工具及电气触头的钎焊 435

第一节 气体火焰切割 441

一、氧-乙炔切割 441

第五章 金属切割工艺与操作 441

二、氧-液化石油气切割 445

三、快速优质气割与精密气割 447

四、仿形切割 454

五、其它切割方法 458

六、提高手工气割质量和效率的方法 462

第二节 碳钢的气割工艺 463

一、一般厚度低碳钢板的气割工艺 463

二、薄低碳钢板的气割工艺 463

三、大厚度工件的气割工艺 465

四、钢管及圆钢的气割工艺 468

五、法兰的气割 469

六、坡口的气割 470

七、铆钉的气割 471

八、气割清焊根 471

第三节 其它材料的气割 473

一、复合钢板的气割 473

二、不锈钢的振动气割 473

三、铸铁的振动气割 474

第四节 碳弧气刨及碳弧空气切割 475

一、碳弧气刨原理及其特点 475

二、碳弧气刨及切割应用范围 476

三、碳弧气刨工艺参数及其影响 478

四、碳弧气刨的操作及安全技术 482

五、碳弧气刨常见的缺陷及预防措施 483

六、薄极的碳弧气刨 485

七、低碳钢、低合金钢及不锈钢的碳弧气刨 485

八、铸铁件的碳弧空气切割 487

九、不锈钢的碳弧空气切割 488

第五节 等离子弧切割 489

一、等离子弧 489

二、等离子弧的形成原理 490

三、等离子弧的类型 491

四、等离子弧的切割原理及其特点 492

五、等离子弧切割工艺参数选择 493

六、等离子弧切割操作技术 499

七、大厚度工件的切割特点 500

八、等离子弧切割常见的故障、产生原因及其改善措施 501

九、空气等离子弧切割 504

十、氧气等离子弧切割 508

十一、双层气体等离子弧切割 510

十二、水再压缩等离子赢切割 510

十三、等离子弧切割安全技术 512

第六节 激光切割 515

一、激光切割的特点 515

二、激光切割方法与原理 516

三、激光切割设备 517

四、切割工艺参数的选择 518

五、激光切割程序编制实例 524

六、激光切割的安全知识 531

第六章 金属材料的焊接 533

第一节 金屑材料焊接性能及其试验方法 533

一、金屑材料的焊接性 533

二、裂纹敏感性的间接评价方法 534

三、定性的抗裂试验方法 536

四、定量的抗裂试验方法 542

五、焊接接头使用性能试验 547

第二节 碳钢的焊接 550

一、低碳钢的焊接 550

二、中碳钢的焊接 578

三、高碳钢的焊接 589

第三节 合金结构钢的焊接 591

一、常用合金结构钢型号及基本性能 592

二、常用合金结构钢的焊接特点 592

三、常用合金结构钢焊接工艺 604

四、几种典型合金结构钢的焊接 607

第四节 不锈钢的焊接 614

一、不锈钢的分类、性能及用途 614

二、奥氏体型不锈钢的焊接 627

三、铁素体型不锈钢的焊接 653

四、马氏体型不锈钢的焊接 656

一、常用低合金耐蚀钢的化学成分及力学性能 658

二、低合金耐蚀钢的焊接工艺要点 658

第五节 低合金耐蚀钢的焊接 658

三、低合金耐蚀钢的焊接材料 661

四、几种低合金耐蚀钢手工电弧焊焊接工艺参数 662

第六节 耐热钢的焊接 662

一、常用耐热钢的化学成分和力学性能 662

二、耐热钢焊接特点 664

三、珠光体耐热钢的焊接 665

四、奥氏体型耐热钢的焊接 668

五、马氏体型耐热钢的焊接 671

六、铁素体型耐热钢的焊接 673

一、低温用钢的化学成分和力学性能 674

第七节 低温用钢的焊接 674

二、焊接特点 675

三、焊接工艺要点 675

四、焊接材料的选择 679

五、焊接工艺参数 679

第八节 铸铁的焊接 680

一、铸铁牌号、性能及化学成分 680

二、铸铁的焊接特点 682

三、铸铁的焊补方法 683

四、铸铁焊接材料 685

五、灰铸铁的焊接 689

六、球墨铸铁的焊接 695

七、可锻铸铁补焊 696

一、铝及铝合金的分类及性能 697

第九节 铝及铝合金的焊接 697

二、焊接特点 698

三、焊接材料的选择 698

四、焊前准备 711

五、焊接工艺 711

第十节 铜及铜合金的焊接 720

一、铜及铜合金的分类、性能及成分 720

二、铜及铜合金的焊接特点 723

三、焊接方法的选择 724

四、焊接材料的选择 724

五、焊前准备 724

六、焊接工艺 726

二、镁合金的焊接特点 734

第十一节 镁合金的焊接 734

一、镁合金的分类 734

三、焊接工艺 735

四、焊接工艺参数举例 736

第十二节 钛及钛合金的焊接 737

一、钛及钛合金的牌号、成分及性能 737

二、钛及钛合金的焊接特点 740

三、焊接工艺要点 740

四、焊接工艺参数举例 742

第十三节 镍及镍合金的焊接 744

一、镍及镍合金的牌号、成分及性能 744

三、焊接工艺要点 746

二、焊接特点 746

四、焊接工艺参数举例 748

第十四节 铅的焊接 751

一、铅的主要性质 751

二、铅的焊接特点 751

三、焊接工艺 751

第十五节 锆及锆合金的焊接 756

一、锆及锆合金的化学成分、力学性能 756

二、焊接特点 756

三、焊前准备 757

四、焊接工艺 757

五、焊接工艺参数举例 758

二、焊前准备 760

第十六节 钨、钼、铌、钽及其合金的焊接 760

一、焊接特点 760

三、焊接工艺 761

四、工艺参数举例 762

第十七节 异种金属材料焊接 764

一、异种钢焊接 764

二、碳钢与铸铁焊接 781

三、钢与紫铜焊接 782

四、钢与钛焊接 786

五、钢与铝焊接 786

六、铝与铜焊接 788

七、复合材料的焊接 790

第一节 焊接接头 796

一、焊接接头的基本类型 796

第七章 焊接结构 796

二、焊接接头的工作应力分布和工作性能 806

三、焊接接头静载强度计算 816

四、熔焊接头的坡口形状和尺寸 824

五、焊接接头在图纸上的表示方法 826

第二节 焊接应力与变形 835

一、概述 835

二、焊接残余变形 836

三、焊接残余应力 846

一、脆性断裂及影响因素 853

第三节 焊接结构的脆性断裂 853

二、防止焊接结构脆性断裂的措施 856

第四节 焊接结构的疲劳断裂 860

一、疲劳的基本概念 860

二、影响焊接结构疲劳强度的因素 861

三、提高焊接结构疲劳强度的措施 863

第五节 焊接工装夹具与焊件变位机 866

一、焊接工装夹具 866

二、焊件变位机 882

第八章 塑料的焊接 892

第一节 硬聚氯乙烯塑料的性能 892

一、硬聚氯乙烯塑料的物理性能和力学性能 892

二、硬聚氯乙烯塑料的耐蚀性能 893

一、热空气焊接设备 894

第二节 塑料焊接设备及工具 894

二、便携式焊机 895

第三节 塑料焊接工艺及防护措施 895

一、接头形式 895

二、焊接工艺参数及其选择 900

三、焊接操作技术 901

第四节 焊接缺陷的检验、防止与修复 904

一、焊接缺陷和防止措施 904

二、焊接缺陷的检验方法 905

三、焊接缺陷的修复 906

一、环氧树脂胶粘剂 907

第九章 胶接 907

第一节 胶粘剂 907

二、其它类型胶粘剂 922

三、胶粘剂的选用 928

第二节 接头形式 929

一、接头设计的基本原则 929

二、接头形式 929

第三节 胶接工艺 932

一、胶接表面处理 933

二、涂胶粘剂 934

三、固化 935

一、车床导轨严重咬伤的修复 936

四、检验和修饰 936

第四节 胶接、胶补举例 936

二、无心磨床托板支承面硬质合金的粘接 937

三、钻头接长胶接 937

四、冲模导柱、导套胶接 938

第五节 胶接安全技术 939

第十章 焊接质量检验 941

第一节 焊接缺陷及其产生原因 941

一、金属熔化焊焊缝缺陷分类及说明（GB6417-86） 941

二、电阻焊接头缺陷 942

三、钎焊接头缺陷及其产生原因 946

第二节 常用的检验方法 948

一、非破坏性检验 950

二、破坏性试验 956

第三节 焊、割件质量检验标准 959

一、钢结构焊缝外形尺寸（摘自GB10854-89） 959

二、钢熔化焊接头的要求和缺陷分级（摘自GB/T12469-90） 962

三、钢熔化焊对接接头射线探伤标准（GB3323-87） 967

四、钢管熔化焊对接接头射线照相（GB3323-87补充件） 970

五、锅炉和钢制压力容器对接焊缝超声波探伤（根据JB1152-81） 973

六、氧-乙炔切割面质量标准（摘自JB3092-82） 976

一、影响焊接生产安全的危险因素 979

二、影响人体健康的有害因素 979

第一节 焊接的有害因素 979

第十一章 安全技术 979

第二节 焊接安全技术 983

一、电焊的防触电 983

二、气焊、气割的防火防爆 984

第三节 焊接劳动保护 990

一、改善安全卫生条件的焊接技术 990

二、焊接通风除尘 991

三、焊接室内温度 991

四、焊工防护 992

五、高空作业安全技术 996

一、手弧焊的操作安全 997

第四节 常用焊接方法的操作安全 997

二、气焊、气割的操作安全 998

三、CO2气体保护焊的操作安全 998

四、氩弧焊、等离子弧焊及等离子切割的操作安全 999

五、碳弧气刨的操作安全 999

附录一 化学元素符号表 1000

附录二 力学性能常用符号表 1001

附录三 常用法定计量单位与非法定计量单位的换算关系 1001

附录四 碳素结构钢新旧牌号对照表 1002

附录五 焊接工艺方法符号 1002

附录六 各种硬度值对照表 1004

附录七 部分常用焊条国内外牌号对照表 1012

附录八 电工系统图常用图形符号（摘自GB4728，相当于IEC617） 1033

参考文献 1051