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第1章 绪论 1

1.1 金属焊接的基本概念 1

1.1.1 焊接过程的物理实质 1

1.1.2 焊接结构分类 2

1.1.3 焊接结构的主要特点 3

1.2 焊接方法分类 4

1.2.1 熔化焊接 4

1.2.2 压力焊接 8

1.2.3 钎焊 9

1.3 焊接技术的应用及发展 11

1.3.1 焊接技术的应用 11

1.3.2 焊接技术的展望 13

1.4 本课程的目的和要求 16

1.4.1 课程特点 16

1.4.2 课程目的 16

1.4.3 课程要求 16

思考题与习题 17

第2章 焊接电弧与弧焊电源 18

2.1 焊接电弧 18

2.1.1 焊接电弧的物理本质和引燃 18

2.1.2 焊接电弧的结构和静特性 20

2.1.3 交流电弧 22

2.1.4 焊接电弧的分类 23

2.2 对弧焊电源的要求 25

2.2.1 对弧焊电源外特性的要求 25

2.2.2 对弧焊电源调节特性的要求 27

2.2.3 对弧焊电源动特性的要求 27

2.3 弧焊变压器 29

2.3.1 串联电抗器式弧焊变压器 29

2.3.2 增强漏磁式弧焊变压器 30

2.4 直流弧焊发电机 35

2.4.1 弧焊发电机的基本原理 35

2.4.2 差复激式弧焊发电机 36

2.4.3 裂极式弧焊发电机 37

2.5 硅弧焊整流器 39

2.5.1 硅弧焊整流器的组成 39

2.5.2 磁放大器式弧焊整流器 39

2.5.3 动圈式硅弧焊整流器 42

2.6 电子弧焊电源 43

2.6.1 晶闸管式弧焊电源 44

2.6.2 晶体管式弧焊电源 46

2.6.3 脉冲弧焊电源 48

2.6.4 新型弧焊电源 49

2.7 弧焊电源的使用及维修 52

2.7.1 弧焊电源的选择与使用 52

2.7.2 常用弧焊电源的故障与检修 54

思考题与习题 58

第3章 常用电弧焊方法 60

3.1 焊条电弧焊 60

3.1.1 焊条电弧焊的基本原理及特点 60

3.1.2 焊条 61

3.1.3 焊条电弧焊设备 66

3.1.4 焊条电弧焊的焊接工艺 66

3.2 埋弧自动焊 69

3.2.1 埋弧自动焊的基本原理及特点 69

3.2.2 埋弧自动焊焊接材料 71

3.2.3 埋弧自动焊设备的组成 74

3.2.4 埋弧自动焊工艺 74

3.2.5 埋弧自动焊的发展 78

3.3 钨极氩弧焊 80

3.3.1 钨极氩弧焊的基本原理及特点 80

3.3.2 钨极氩弧焊的电流种类和极性 81

3.3.3 钨极氩弧焊设备及焊接材料 84

3.3.4 钨极氩弧焊工艺 86

3.3.5 钨极氩弧焊的进展 88

3.4 熔化极气体保护焊 90

3.4.1 熔化极气体保护焊的基本原理及特点 90

3.4.2 熔滴过渡 90

3.4.3 熔化极氩弧焊 93

3.4.4 CO2气体保护焊 98

3.5 焊接方法的选用及应用举例 106

3.5.1 焊接方法的选用 106

3.5.2 应用举例 108

思考题与习题 110

第4章 焊接应力与变形 112

4.1 焊接应力与变形的产生 112

4.1.1 应力和变形的基本概念 112

4.1.2 平板中心加热时的纵向应力与变形 113

4.1.3 平板对接焊时的纵向应力与变形 114

4.1.4 平板对接焊时的横向应力与变形 115

4.2 焊接残余应力 117

4.2.1 焊接残余应力的分类 117

4.2.2 焊接残余应力的分布 117

4.2.3 焊接残余应力对焊接结构的影响 121

4.2.4 减小和消除焊接残余应力的措施 121

4.3 焊接残余变形 125

4.3.1 焊接残余变形的类型及其影响规律 125

4.3.2 控制焊接变形的措施 128

4.3.3 矫正焊接残余变形的方法 129

思考题与习题 130

第5章 焊接冶金原理 132

5.1 焊接化学冶金 132

5.1.1 焊接化学冶金的特殊性 132

5.1.2 焊接熔渣 134

5.1.3 氮、氢、氧对焊接质量的影响和控制 137

5.1.4 硫、磷对焊缝金属的作用和控制 147

5.1.5 焊缝金属的合金化 149

5.2 熔池金属的结晶 151

5.2.1 熔池金属的结晶现象 151

5.2.2 熔池结晶的形态 153

5.2.3 焊缝中的偏析 156

5.2.4 改善焊缝一次组织的措施 158

5.3 焊接接头的固态相变 158

5.3.1 焊接热过程 158

5.3.2 焊缝金属的固态相变 164

5.3.3 焊接热影响区金属的组织和性能 166

5.4 焊接裂纹 169

5.4.1 焊接热裂纹 170

5.4.2 焊接冷裂纹 175

5.4.3 再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀开裂 181

思考题与习题 188

第6章 常见金属材料焊接 189

6.1 金属焊接性及其试验评价方法 189

6.1.1 金属焊接性的概念及评定方法 189

6.1.2 钢焊接性分析 191

6.1.3 常用焊接性试验方法 192

6.2 碳钢的焊接 196

6.2.1 低碳钢的焊接 196

6.2.2 中、高碳钢的焊接 199

6.2.3 碳钢焊接实例 201

6.3 合金结构钢的焊接 201

6.3.1 合金结构钢的类型及性能 201

6.3.2 热轧及正火钢的焊接 202

6.3.3 低碳调质钢的焊接 205

6.3.4 中碳调质钢的焊接 207

6.3.5 低温用钢的焊接 208

6.3.6 低合金耐腐蚀用钢的焊接 210

6.3.7 管线钢的焊接 211

6.3.8 合金结构钢焊接实例 214

6.4 耐热钢、不锈钢的焊接 217

6.4.1 耐热钢、不锈钢概述 217

6.4.2 珠光体耐热钢的焊接 220

6.4.3 奥氏体钢的焊接 221

6.4.4 铁素体钢的焊接 224

6.4.5 马氏体钢的焊接 225

6.4.6 耐热钢、不锈钢焊接实例 226

6.5 异种钢的焊接 230

6.5.1 低合金钢与奥氏体不锈钢的焊接 230

6.5.2 复合钢板的焊接 232

6.5.3 渗铝钢的焊接 234

6.5.4 异种钢焊接实例 236

思考题与习题 237

第7章 焊接质量检验 239

7.1 焊接质量检验的基本概念 239

7.1.1 焊接检验的意义 239

7.1.2 焊接检验的依据 240

7.1.3 焊接检验方法分类 240

7.2 焊接缺欠 251

7.2.1 焊接缺欠的基本类型及缺欠分级 251

7.2.2 焊接缺欠对质量的影响 253

7.2.3 焊接缺欠的影响因素 254

7.3 焊接质量检验过程 257

7.3.1 焊前检验 257

7.3.2 焊接过程检验 259

7.3.3 焊后检验 260

7.3.4 安装调试质量检验 260

7.3.5 产品服役质量检验 261

7.4 无损检测技术简介 261

7.4.1 射线检测 262

7.4.2 超声波检测 264

7.4.3 磁力检测 268

7.4.4 涡流探伤 271

7.4.5 渗透探伤 273

思考题与习题 277

参考文献 278