焊接手册 第1卷 焊接方法及设备 第2版PDF电子书下载

第1章 焊接方法概述 1

1.1 焊接方法分类 1

1.2 焊接方法介绍 5

1.3 焊接方法的选择 8

1.4 焊接技术的新发展 13

参考文献 14

第1篇 电弧焊 17

第2章 弧焊电源 17

2.1 焊接电弧 17

2.1.1 焊接电弧的物理基础 17

2.1.2 焊接电弧的电特性 19

2.1.3 焊接电弧分类 20

2.2 弧焊电源的基础知识 22

2.3 对弧焊电源的基本要求 23

2.4 弧焊电源的分类与基本原理 28

2.4.1 机械调节型弧焊电源 29

2.4.2 电磁控制型弧焊电源 32

2.4.3 电子控制型弧焊电源 33

2.5 直流弧焊电源 34

2.6 交流弧焊电源 40

2.6.1 记忆电感式交流方波电源 40

2.6.2 逆变式交流方波及变极性电源 42

2.7 脉冲弧焊电源 43

2.7.1 脉冲弧焊电源的基本原理 43

2.7.2 脉冲弧焊电源的种类 44

2.7.3 脉冲电流的波形和可调的基本工艺参数 45

2.7.4 脉冲焊的适用范围 46

2.8 弧焊电源的选择 46

2.8.1 根据焊接方法选择 46

2.8.2 弧焊电源种类的选择 48

2.8.3 弧焊电源功率的选择 49

2.8.4 根据工作条件和节能要求选择 49

参考文献 49

第3章 焊条电弧焊 50

3.1 焊条电弧焊电弧的特性 51

3.1.1 焊条电弧焊电弧的静特性 51

3.1.2 电弧的温度分布 51

3.1.3 电弧偏吹 51

3.1.4 熔滴和熔池的作用力 52

3.2 焊接设备 53

3.2.1 基本焊接电路 53

3.2.2 弧焊电源 53

3.2.3 常用工具和辅具 54

3.3 焊条 57

3.3.1 焊条的组成及其作用 57

3.3.2 焊条分类、型号和牌号 57

3.3.3 焊条的选用原则 60

3.3.4 常用钢材的焊条选用 60

3.3.5 焊条的管理和使用 62

3.4 接头设计与焊条消耗量计算 62

3.4.1 接头形式 62

3.4.2 坡口形式 63

3.4.3 焊缝衬垫 63

3.4.4 焊接位置 63

3.4.5 焊条消耗量计算 64

3.5 焊接工艺参数 66

3.5.1 焊条直径 66

3.5.2 焊接电流 66

3.5.3 电弧电压 67

3.5.4 焊接速度 67

3.5.5 焊缝层数 67

3.5.6 热输入 67

3.5.7 预热温度 68

3.5.8 后热与焊后热处理 68

3.6 焊接操作技术 68

3.6.1 基本操作技术 68

3.6.2 单面焊双面成形技术 70

3.6.3 立向下焊接技术 71

3.7 常见的焊条电弧焊缺陷及防止措施 72

3.7.1 焊缝形状缺陷及防止措施 73

3.7.2 气孔、夹杂和夹渣及防止措施 74

3.7.3 裂纹产生的原因及防止措施 75

3.8 安全与防护技术 76

3.8.1 防止触电 76

3.8.2 防止弧光辐射 76

3.8.3 防止火灾 76

3.8.4 防止爆炸 76

3.8.5 防止有毒气体和烟尘中毒 77

参考文献 77

第4章 埋弧焊 78

4.1 埋弧焊原理及应用 78

4.1.1 埋弧焊工作原理 78

4.1.2 埋弧焊的特点 79

4.1.3 埋弧焊的应用 79

4.2 埋弧焊自动调节系统 80

4.2.1 埋弧焊对自动调节的要求 80

4.2.2 等速送丝电弧自身调节系统 80

4.2.3 电弧电压反馈变速送丝调节系统 83

4.3 埋弧焊设备 85

4.3.1 埋弧焊设备分类及其结构特点 85

4.3.2 埋弧焊电源 87

4.3.3 埋弧焊控制系统 88

4.3.4 埋弧焊机械系统 94

4.3.5 埋弧焊电极及其形状 96

4.3.6 埋弧焊辅助设备 97

4.4 埋弧焊材料——焊丝、焊剂及选配 102

4.4.1 焊丝 102

4.4.2 焊剂 105

4.5 埋弧焊工艺参数及焊接技术 110

4.5.1 影响焊缝形状、性能的因素 110

4.5.2 埋弧焊实施方法及工艺参数选择 113

4.5.3 埋弧焊生产工艺举例 124

4.6 埋弧焊主要缺陷及防止 127

4.6.1 气孔 127

4.6.2 裂纹 127

4.6.3 夹渣 129

参考文献 130

第5章 钨极气体保护焊 132

5.1 钨极氩弧焊原理、分类及特点 132

5.1.1 原理 132

5.1.2 分类 132

5.1.3 特点 132

5.1.4 氩弧焊电流种类及极性选择 133

5.2 氩弧焊设备 137

5.2.1 焊接电源 137

5.2.2 引弧及稳弧装置 138

5.2.3 焊枪 140

5.2.4 供气系统和水冷系统 142

5.2.5 焊接程序控制装置 142

5.2.6 典型的通用钨极氩弧焊机技术数据 142

5.3 钨电级和保护气体 143

5.3.1 钨极 143

5.3.2 保护气体 145

5.4 焊接工艺 146

5.4.1 接头及坡口形式 146

5.4.2 工件和填充焊丝的焊前清理 148

5.4.3 工艺参数的选择 148

5.4.4 操作技术 153

5.4.5 加强气体保护作用的措施 154

5.5 钨极氩弧焊的特种类型及应用 155

5.5.1 钨极氩弧点焊 155

5.5.2 热丝钨极氩弧焊 156

5.5.3 双电极脉冲氩弧焊 156

5.5.4 固定管、管与管板焊接技术 157

5.5.5 特种钨极氩弧焊机技术数据 162

5.6 安全技术 163

5.6.1 氩弧焊的有害因素 163

5.6.2 安全防护措施 164

5.7 生产实例 164

5.7.1 铝合金包壳核燃料元件端盖密封焊接 164

5.7.2 不锈钢薄板自动钨极惰性气体保护焊 165

5.7.3 啤酒发酵罐制造 165

5.7.4 锅炉管道焊接 167

5.7.5 钛合金高压球形气瓶焊接 169

参考文献 169

第6章 等离子弧焊及切割 170

6.1 等离子弧工作原理 170

6.1.1 等离子弧的形式 170

6.1.2 等离子弧的类型 171

6.1.3 等离子弧的电流极性 171

6.2 等离子弧焊接 172

6.2.1 基本焊接方法 172

6.2.2 等离子弧焊设备 173

6.2.3 焊接材料 178

6.2.4 焊接工装 180

6.2.5 焊接工艺 182

6.2.6 焊接缺陷 187

6.3 等离子弧切割 187

6.3.1 工作原理与切割特点 187

6.3.2 切割方法 188

6.3.3 切割设备 191

6.3.4 环境控制 192

6.3.5 切割工艺 193

6.3.6 割口质量 193

6.4 安全防护技术 195

6.4.1 防电击 195

6.4.2 防电弧光辐射 195

6.4.3 防灰尘与烟气 195

6.4.4 防噪声 195

6.4.5 防高频 195

参考文献 195

第7章 熔化极气体保护电弧焊 196

7.1 概述 196

7.2 基本原理 197

7.2.1 焊丝的加热与熔化 197

7.2.2 熔滴过渡 197

7.2.3 工艺参数 201

7.3 设备 207

7.3.1 焊接电源 207

7.3.2 送丝系统 209

7.3.3 焊枪及软管 211

7.3.4 供气系统与冷却水系统 214

7.3.5 控制系统 214

7.4 消耗材料 214

7.4.1 焊丝 217

7.4.2 保护气体 217

7.5 熔化极气体保护电弧焊的应用 224

7.5.1 焊丝的选择 224

7.5.2 保护气体的选择 224

7.5.3 工艺参数设定 224

7.5.4 接头设计 224

7.5.5 焊接设备选择 235

7.6 熔化极气体保护焊的特殊应用 235

7.6.1 气电立焊 235

7.6.2 熔化极气体保护电弧点焊 237

7.7 焊接缺陷与防止方法 239

参考文献 240

第8章 药芯焊丝电弧焊 241

8.1 概述 241

8.1.1 药芯焊丝的发展 241

8.1.2 药芯焊丝的分类 241

8.1.3 药芯焊丝的特点 244

8.2 焊接设备 245

8.2.1 焊接电源 245

8.2.2 送丝机 245

8.2.3 焊枪 246

8.2.4 其他 246

8.3 焊接工艺参数 246

8.3.1 焊接电流、电弧电压 246

8.3.2 焊丝伸出长度 247

8.3.3 保护气体流量 248

8.3.4 焊接速度 248

8.4 焊接工艺 248

8.4.1 接头准备 248

8.4.2 接头的施焊 248

8.5 药芯焊丝标准 248

8.5.1 中国（GB）标准 250

8.5.2 美国（AWS）标准 252

8.5.3 日本（JIS）标准 253

8.6 焊接质量 253

参考文献 254

第9章 水下电弧焊接与切割 255

9.1 水下焊接分类及特点 255

9.1.1 水下焊接分类 255

9.1.2 水下焊接特点 256

9.2 湿法水下焊接 257

9.2.1 水下焊条电弧焊 258

9.2.2 其他湿法水下焊接 263

9.3 干法水下焊接 263

9.3.1 高压干法水下焊接 263

9.3.2 常压干法水下焊接 265

9.4 局部干法水下焊接 265

9.4.1 水下局部排水CO2半自动焊（LD-CO2焊） 266

9.4.2 其他局部干法水下焊接 273

9.5 水下焊缝的性能指标及质量检验 274

9.5.1 水下焊缝性能指标 274

9.5.2 水下焊接常出现的缺陷及其防止措施 275

9.5.3 水下焊缝的质量检验 277

9.6 水下切割 277

9.6.1 水下切割的发展及其分类 277

9.6.2 水下电-氧切割 280

9.6.3 其他水下切割方法 283

9.7 水下焊接与切割安全技术及劳动卫生保护 284

9.7.1 水下焊接与切割安全技术 284

9.7.2 水下焊接与切割劳动卫生保护 286

参考文献 286

第10章 螺柱焊 288

10.1 电弧螺柱焊 288

10.1.1 电弧螺柱焊接过程 288

10.1.2 电弧螺柱焊接设备 289

10.1.3 电弧螺柱焊规范参数与接头质量 291

10.2 电容放电螺柱焊 292

10.2.1 电容放电螺柱焊接过程 292

10.2.2 电容放电螺柱焊接设备 294

10.2.3 电容放电螺柱焊焊接条件选择 295

10.3 短周期螺柱焊 295

10.3.1 短周期螺柱焊焊接过程如下 296

10.3.2 焊接设备 296

10.3.3 短周期螺柱焊接参数设定 298

10.4 螺柱焊接方法的选择 298

10.5 接头质量检验 299

参考文献 300

第11章 碳弧气刨 301

11.1 碳弧气刨的原理、特点及应用 301

11.1.1 原理 301

11.1.2 特点 301

11.1.3 应用 301

11.2 设备及材料 301

11.2.1 电源 302

11.2.2 气刨枪 302

11.2.3 碳棒 302

11.3 碳弧气刨工艺 303

11.3.1 工艺参数及其影响 303

11.3.2 常见缺陷及排除措施 303

11.3.3 碳弧气刨的操作 304

11.4 低碳钢及合金钢的碳弧气刨 304

11.4.1 低碳钢 304

11.4.2 不锈钢 304

11.4.3 Q345和Q390钢 305

11.5 自动碳弧气刨 305

11.5.1 自动碳弧气刨的优点 305

11.5.2 自动碳弧气刨设备 305

11.6 碳弧水气刨 305

11.6.1 碳弧水气刨设备 305

11.6.2 碳弧水气刨工艺参数 306

11.6.3 碳弧水气刨对材料组织的影响 306

11.6.4 粉尘测定 306

11.7 安全技术 307

参考文献 307

第2篇 电阻焊 311

引言 311

第12章 点焊 318

12.1 点焊电极和电极夹头 318

12.1.1 电极材料 318

12.1.2 电极结构 320

12.1.3 电极夹头 321

12.2 点焊方法和工艺 321

12.2.1 点焊方法 321

12.2.2 点焊工艺参数选择 323

12.2.3 不等厚度和不同材料的点焊 323

12.3 点焊接头的设计 324

12.4 常用金属的点焊 325

12.4.1 电阻焊前的工件清理 325

12.4.2 低碳钢的点焊 327

12.4.3 淬火钢的点焊 327

12.4.4 镀层钢板的点焊 328

12.4.5 不锈钢的点焊 329

12.4.6 高温合金的点焊 329

12.4.7 铝合金的点焊 330

12.4.8 铜和铜合金的点焊 332

12.4.9 钛合金的点焊 332

12.4.10 铝合金的胶接点焊 332

第13章 缝焊 335

13.1 缝焊电极 335

13.2 缝焊方法 335

13.3 缝焊工艺 338

13.3.1 工艺参数对缝焊质量的影响 338

13.3.2 缝焊工艺参数的选择 338

13.4 缝焊接头的设计 339

13.5 常用金属的缝焊 339

13.5.1 低碳钢的缝焊 339

13.5.2 淬火合金钢的缝焊 339

13.5.3 镀层钢板的缝焊 339

13.5.4 不锈钢和高温合金的缝焊 340

13.5.5 有色金属的缝焊 343

第14章 凸焊 344

14.1 凸焊电极、模具和夹具 344

14.1.1 电极材料 344

14.1.2 电极设计 344

14.1.3 焊接模具和夹具 344

14.2 凸焊的工艺特点和工艺参数 345

14.2.1 凸焊的工艺特点 345

14.2.2 凸焊的工艺参数 345

14.3 凸焊接头和凸点设计 346

14.3.1 凸焊接头设计 346

14.3.2 凸点设计 346

14.4 常用金属的凸焊 349

14.4.1 低碳钢的凸焊 349

14.4.2 镀层钢板的凸焊 350

14.4.3 贴聚氯乙烯塑料面钢板的凸焊 350

14.4.4 其他金属材料的凸焊 352

第15章 对焊 353

15.1 电阻对焊 354

15.1.1 电阻对焊的电阻和加热 354

15.1.2 电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备 354

15.2 闪光对焊 355

15.2.1 闪光对焊的两个阶段 355

15.2.2 闪光对焊的电阻和加热 356

15.2.3 闪光对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备 357

15.2.4 常用金属的闪光对焊 359

15.3 典型工件的对焊 362

15.3.1 小断面工作的对焊 362

15.3.2 杆件的对焊 362

15.3.3 管子对焊 362

15.3.4 薄板对焊 364

15.3.5 环形件对焊 364

15.3.6 刀具对焊 365

15.4 闪光对焊新技术 366

参考文献 366

第16章 电阻焊设备 368

16.1 电阻焊设备分类 368

16.2 电阻焊设备的电气性能 369

16.2.1 单相工频焊机 369

16.2.2 二次整流焊机 371

16.2.3 三相低频焊机 372

16.2.4 储能焊机 373

16.2.5 逆变式焊机（变频焊机） 373

16.3 点焊机和凸焊机 374

16.3.1 摇臂式焊机 374

16.3.2 直压式焊机 375

16.3.3 移动式焊机 375

16.3.4 多点焊机 376

16.3.5 典型点焊机和凸焊机的主要技术参数 377

16.4 缝焊机 377

16.4.1 横向缝焊机 377

16.4.2 纵向缝焊机 378

16.4.3 通用缝焊机 378

16.4.4 典型缝焊机的主要技术参数 378

16.5 闪光对焊机和电阻对焊机 379

16.5.1 总体结构 379

16.5.2 闪光和顶锻机构 379

16.5.3 夹具和夹紧机构 380

16.5.4 电阻对焊机 380

16.5.5 典型对焊机的主要技术参数 380

16.6 电阻焊机的控制装置 381

16.6.1 程序转换定时器 381

16.6.2 热量控制器 382

16.6.3 触发器的断续器 383

16.6.4 其他控制、故障显示和自诊断功能 383

16.6.5 控制装置的网络化 384

16.6.6 保证焊接强度的反馈控制 384

16.6.7 电网负荷分配器 384

16.6.8 典型控制设备主要技术参数 384

16.7 电阻焊机的安装、调试、保养和安全使用 386

16.7.1 电阻焊机的安装 386

16.7.2 电阻焊机的调试 386

16.7.3 电阻焊机的维护保养 387

参考文献 388

第17章 电阻焊质量检验及监控 389

17.1 电阻焊质量检验 389

17.1.1 概述 389

17.1.2 检验方法与检验内容 389

17.1.3 焊件尺寸要求 390

17.1.4 接头缺陷 391

17.1.5 接头强度 394

17.1.6 焊机稳定性鉴定 398

17.2 电阻焊质量监控技术 398

17.2.1 概述 398

17.2.2 恒电流监控技术 398

17.2.3 动态电阻监控技术 400

17.2.4 能量监控技术 402

17.2.5 其他质量监控技术 403

17.2.6 闪光对焊质量监控技术 405

参考文献 407

第3篇 高能束焊 411

引言 411

第18章 电子束焊 416

18.1 概述 416

18.2 工作原理和分类 417

18.2.1 工作原理 417

18.2.2 分类 417

18.3 设备和装置 419

18.3.1 电子枪 419

18.3.2 供电电源 421

18.3.3 真空系统 423

18.3.4 真空室 424

18.3.5 运动系统 425

18.3.6 电气控制系统 425

18.3.7 辅助系统 426

18.3.8 电子束焊接装置的几种形式 427

18.4 接头设计和焊接工艺 428

18.4.1 焊接接头设计 428

18.4.2 辅助工序 430

18.4.3 焊接工艺 431

18.4.4 焊接工艺参数的选择 433

18.5 几种材料的焊接 433

18.5.1 钢 434

18.5.2 铝和铝合金 434

18.5.3 钛和钛合金 435

18.5.4 铜和铜合金 435

18.5.5 镁合金 435

18.5.6 难熔金属 435

18.5.7 金属间化合物 436

18.5.8 异种金属 436

18.6 应用 436

18.7 安全防护 438

参考文献 439

第19章 激光焊与切割 440

19.1 激光产生的基本原理 440

19.1.1 能级与辐射跃迁 440

19.1.2 自发辐射、受激辐射和受激吸收 440

19.1.3 泵浦与粒子数反转 441

19.1.4 激光的形成过程 441

19.1.5 激光的纵模与横模 441

19.1.6 激光的特点 442

19.2 激光焊接设备 443

19.2.1 激光焊接设备的组成 443

19.2.2 CO2气体激光器 444

19.2.3 YAG固体激光器 445

19.2.4 其他激光器 446

19.2.5 焊接（含切割）用激光器的特点 447

19.3 激光焊接原理及分类 447

19.3.1 激光焊接分类 447

19.3.2 激光焊接原理 448

19.3.3 激光焊接过程中的几种效应 449

19.3.4 激光焊接等离子体负面效应的抑制 450

19.4 激光深熔焊接 450

19.4.1 激光深熔焊接设备的选择 450

19.4.2 深熔焊接的接头设计 450

19.4.3 工艺参数及其对熔深的影响 451

19.4.4 金属材料的激光焊接 454

19.4.5 非金属材料的激光焊接 457

19.4.6 激光焊接复合技术 457

19.5 激光热传导焊接 458

19.5.1 传导焊接的接头设计 459

19.5.2 工艺参数的选择 459

19.5.3 激光钎焊 461

19.6 激光焊接应用实例 463

19.7 激光切割 464

19.7.1 激光切割的特点 464

19.7.2 激光切割的机理及分类 465

19.7.3 激光切割设备 465

19.7.4 影响切割质量的因素 466

19.7.5 脉冲激光切割 471

19.8 激光焊接与切割的安全防护 471

19.8.1 激光辐射的危害 471

19.8.2 激光危害的工程控制 472

19.8.3 激光危害的个人防护 473

参考文献 473

第4篇 钎焊 477

第20章 钎焊方法及工艺 477

20.1 钎焊原理 477

20.1.1 液态钎料的填缝过程 477

20.1.2 钎料与母材的相互作用 480

20.2 钎焊方法 481

20.2.1 火焰钎焊 482

20.2.2 浸渍钎焊 483

20.2.3 电阻钎焊 484

20.2.4 感应钎焊 485

20.2.5 炉中钎焊 486

20.2.6 特种方法 489

20.2.7 各种焊接方法的比较 490

20.3 钎焊生产工艺 491

20.3.1 工件表面准备 491

20.3.2 装配和固定 493

20.3.3 钎料的放置 493

20.3.4 涂阻流剂 494

20.3.5 钎焊工艺参数 494

20.3.6 钎焊后清洗 495

20.4 钎焊接头设计 495

20.4.1 钎焊接头的基本形式 495

20.4.2 钎焊接头形式与载荷的关系 498

20.4.3 接头的工艺性设计 498

20.4.4 接头间隙 498

20.5 钎焊接头的质量检验 499

20.5.1 钎焊接头的缺陷 499

20.5.2 钎焊接头缺陷的检验方法 500

20.6 实验方法 500

20.6.1 钎料润湿铺展及填缝性试验 500

20.6.2 软钎焊试验方法 502

参考文献 503

第21章 钎焊材料 504

21.1 概述 504

21.1.1 钎焊材料分类方法 504

21.1.2 钎焊材料国家标准及行业标准 506

21.2 软钎料 507

21.2.1 Sn基及Pb基软钎料 507

21.2.2 Zn基钎料和Cd基钎料 514

21.2.3 Au基软钎料 515

21.2.4 其他低熔点软钎料 516

21.2.5 无铅软钎料 517

21.3 硬钎料 517

21.3.1 Ag钎料 517

21.3.2 Cu基钎料 519

21.3.3 Al基钎料 520

21.3.4 Mn基钎料 521

21.3.5 Ni基钎料 521

21.3.6 Au基钎料 523

21.3.7 含Pd钎料 524

21.3.8 真空级钎料 524

21.3.9 其他钎料 524

21.3.10 钎料的选择 527

21.4 钎剂 527

21.4.1 软钎剂 527

21.4.2 硬钎剂 532

21.4.3 铝及铝合金用钎剂 533

21.4.4 免清洗软钎剂 534

参考文献 535

第22章 各种材料的钎焊 536

22.1 材料的钎焊性 536

22.2 碳钢和低合金钢的钎焊 536

22.2.1 钎焊性 536

22.2.2 钎焊材料 536

22.2.3 钎焊技术 537

22.3 工具钢和硬质合金的钎焊 537

22.3.1 钎焊性 537

22.3.2 钎焊材料 538

22.3.3 钎焊技术 539

22.4 铸铁的钎焊 539

22.4.1 钎焊性 539

22.4.2 钎焊材料 539

22.4.3 钎焊技术 540

22.5 不锈钢的钎焊 540

22.5.1 钎焊性 540

22.5.2 钎焊材料 540

22.5.3 钎焊技术 542

22.6 铝及铝合金的钎焊 543

22.6.1 钎焊性 543

22.6.2 钎焊材料 544

22.6.3 钎焊技术 545

22.7 铜及铜合金的钎焊 546

22.7.1 钎焊性 546

22.7.2 钎焊材料 546

22.7.3 钎焊技术 548

22.8 活性金属的钎焊 548

22.8.1 钎焊性 548

22.8.2 钎焊材料 548

22.8.3 钎焊技术 550

22.9 难熔金属的钎焊 550

22.9.1 钎焊性 550

22.9.2 钎料 550

22.9.3 钎焊技术 552

22.10 陶瓷和金属的钎焊 552

22.10.1 钎焊性 552

22.10.2 钎料 552

22.10.3 钎焊技术 554

22.11 其他材料的钎焊 555

22.11.1 贵金属触点的钎焊 555

22.11.2 高温合金的钎焊 556

22.11.3 石墨和金刚石聚晶的钎焊 558

22.11.4 铝基复合材料的钎焊 560

参考文献 560

第5篇 其他焊接方法 563

第23章 电渣焊及电渣压力焊 563

23.1 电渣焊过程特点、种类及适用范围 563

23.1.1 电渣焊过程 563

23.1.2 电渣焊特点 563

23.1.3 电渣焊种类 564

23.1.4 电渣焊的适用范围 565

23.2 电渣焊设备 567

23.2.1 丝极电渣焊设备 567

23.2.2 熔嘴电渣焊设备 569

23.3 电渣焊焊接材料 570

23.3.1 电极 570

23.3.2 焊剂 570

23.3.3 管极涂料 571

23.4 接头设计与接头制备 572

23.4.1 接头设计 572

23.4.2 坡口制备 573

23.5 电渣焊工艺及操作技术 573

23.5.1 焊前准备 574

23.5.2 焊接过程的操作 578

23.5.3 焊接工艺参数 580

23.6 电渣焊接头的常见缺陷及质量检验 588

23.6.1 电渣焊接头的常见缺陷 588

23.6.2 质量检验 590

23.7 电渣焊安全技术 590

23.8 电渣焊结构的生产实例 591

23.9 电渣压力焊基本原理 594

23.9.1 名词解释 594

23.9.2 焊接过程 594

23.9.3 焊接接头特征 595

23.10 特点和适用范围 595

23.11 电渣压力焊设备 595

23.11.1 钢筋电渣压力焊机分类 595

23.11.2 焊接电源 596

23.11.3 焊接夹具 596

23.11.4 控制箱 597

23.11.5 几种钢筋电渣压力焊机外形 597

23.11.6 辅助设施 598

23.12 焊剂 598

23.12.1 焊剂的作用 598

23.12.2 焊剂的分类和牌号编制方法 598

23.12.3 几种常用焊剂 599

23.12.4 国家标准焊剂型号 599

23.12.5 YD40-Ⅲ型钢筋电渣压力焊专用焊剂 600

23.13 电渣压力焊工艺 600

23.13.1 操作要求 600

23.13.2 电渣压力焊参数 601

23.13.3 焊接缺陷及消除措施 601

23.14 接头的组织和性能 602

23.14.1 电渣压力焊接头金相组织 602

23.14.2 焊接接头拉伸性能 603

23.14.3 焊接接头冲击韧度 603

23.14.4 焊接接头抗振性能 603

23.14.5 焊接接头硬度 604

23.15 接头质量检查与验收 604

23.15.1 接头质量检查 604

23.15.2 外观检查质量要求 604

23.15.3 拉伸试验质量要求 604

23.16 生产应用实例 605

23.16.1 212m四筒烟囱工程中的应用 605

23.16.2 20MnSiV钢筋电渣压力焊的应用 605

23.16.3 采用钢筋电渣压力焊的优越性 605

参考文献 605

第24章 高频焊 607

24.1 方法基础 607

24.1.1 基本原理 607

24.1.2 高频焊的特点及分类 610

24.2 各种金属管纵缝高频焊接 610

24.2.1 高频焊制管原理 610

24.2.2 高频焊制管设备 612

24.2.3 焊接工艺参数的选择 614

24.2.4 其他材质管纵缝高频焊接特点 616

24.3 高频焊的其他应用 617

24.3.1 薄壁管搭接纵缝的高频焊接 617

24.3.2 管材螺旋接缝的高频焊接 618

24.3.3 散热片与管的高频焊接 618

24.3.4 电缆套管纵缝的高频焊接 619

24.3.5 结构型材纵缝的高频焊接 620

24.3.6 管子的高频对焊 621

24.3.7 板（带）材的高频对焊 621

24.3.8 高频熔化焊的应用 622

24.4 焊接质量及检验 622

24.4.1 高频焊接头的缺陷 622

24.4.2 焊接质量的自动控制 624

24.4.3 焊接质量检验 624

24.5 安全技术 625

参考文献 625

阅读资料 625

第25章 气焊气割及高压水射流切割 627

25.1 气焊工艺 627

25.1.1 气焊火焰 627

25.1.2 气焊工艺参数 628

25.2 气焊材料 631

25.2.1 焊丝 631

25.2.2 焊剂 631

25.3 气割的基本原理和应用范围 631

25.3.1 气割的基本原理和过程 631

25.3.2 金属气割所需要的条件 632

25.3.3 气割的应用范围 632

25.4 气割工艺 632

25.4.1 氧-乙炔切割 632

25.4.2 氧-丙烷切割 634

25.4.3 用于气割的其他燃气 635

25.4.4 优质快速火焰切割 635

25.4.5 影响切割质量及切割过程的因素 637

25.4.6 薄板切割 638

25.4.7 大厚度切割 638

25.4.8 不锈钢、铸铁切割 639

25.4.9 连铸火焰切割 639

25.5 气焊气割用工具设备 640

25.5.1 焊炬（包括焊嘴） 640

25.5.2 割炬 642

25.5.3 减压器 644

25.5.4 乙炔发生器 646

25.5.5 回火防止器 646

25.5.6 气体钢瓶 648

25.5.7 液氧储运装置 649

25.5.8 气割机 651

25.6 高压水射流切割 659

25.6.1 切割原理 659

25.6.2 切割特点 659

25.6.3 磨料高压水射流切割系统 659

25.6.4 切割试验及应用 661

25.7 气焊气割安全技术 663

25.7.1 安全操作技术 663

25.7.2 工具设备安全使用技术 664

25.7.3 钢瓶的使用和管理 664

25.7.4 乙炔发生器和回火防止器使用和管理 664

25.8 气焊气割相关标准 665

参考文献 665

第26章 气压焊 666

26.1 定义和一般描述 666

26.2 基本原理 666

26.2.1 塑性气压焊 666

26.2.2 熔化气压焊 667

26.3 气压焊设备 667

26.4 主要应用 668

26.4.1 钢轨焊接 668

26.4.2 钢筋的焊接 670

26.5 接头性能 673

26.5.1 力学性能 673

26.5.2 金相组织 673

26.6 质量控制及检验方法 673

26.6.1 控制过程及方法 673

26.6.2 质量检验 674

26.6.3 钢轨气压焊检验 674

26.6.4 钢筋气压焊检验 675

参考文献 675

第27章 热剂焊（铝热焊） 676

27.1 热剂焊的原理与特点 676

27.2 铝热焊材料 677

27.2.1 铝热焊剂 677

27.2.2 铸型 677

27.2.3 坩埚 678

27.2.4 浇注孔、堵片（又称衬管） 678

27.3 应用实例 678

27.3.1 钢轨的焊接 678

27.3.2 轧辊的铸接 680

27.3.3 钢轨接续线的焊接 680

27.3.4 电气工程中的铝热焊 681

参考文献 682

第28章 爆炸焊 683

28.1 爆炸焊原理 683

28.1.1 爆炸焊原理 683

28.1.2 结合区波形成原理 684

28.2 可爆炸焊的金属材料 685

28.3 爆炸焊方法及工艺安装 686

28.3.1 爆炸焊方法 686

28.3.2 爆炸焊工艺安装 686

28.4 爆炸焊工艺 686

28.4.1 爆炸焊工艺步骤 686

28.4.2 爆炸焊工艺参数 689

28.5 爆炸焊缺陷和检验 689

28.5.1 爆炸焊缺陷 689

28.5.2 爆炸焊检验 690

28.6 爆炸焊应用 693

28.7 爆炸焊安全 695

参考文献 695

阅读资料 696

第29章 摩擦焊 697

29.1 摩擦焊原理及特点 697

29.1.1 摩擦焊原理 697

29.1.2 摩擦焊的特点 698

29.2 摩擦焊的分类 698

29.2.1 连续驱动摩擦焊 698

29.2.2 惯性摩擦焊 699

29.2.3 混合型旋转摩擦焊 699

29.2.4 相位摩擦焊 700

29.2.5 径向摩擦焊 701

29.2.6 摩擦堆焊 701

29.2.7 线性摩擦焊与轨道摩擦焊 701

29.2.8 搅拌摩擦焊 702

29.2.9 嵌入摩擦焊 702

29.2.10 第三体摩擦焊 702

29.2.11 其他方法 703

29.3 摩擦焊设备 703

29.3.1 普通型连续驱动摩擦焊机 703

29.3.2 惯性摩擦焊机 706

29.4 摩擦焊工艺 707

29.4.1 接头设计 707

29.4.2 连续驱动摩擦焊的工艺参数 709

29.4.3 惯性摩擦焊工艺 711

29.5 材料摩擦焊的焊接性 713

29.5.1 影响材料摩擦焊接性的因素 713

29.5.2 同种和异种材质的摩擦焊接性 713

29.6 摩擦焊工艺参数的检测 713

29.6.1 工艺参数的分类 713

29.6.2 摩擦开始信号的选取 713

29.6.3 变形量的测量 713

29.6.4 主轴转速和压力的测量 715

29.6.5 接头温度的测量 715

29.6.6 摩擦扭矩的测量 715

29.7 摩擦焊质量控制 716

29.7.1 摩擦焊接头缺陷及其产生原因 716

29.7.2 工艺参数控制 716

29.8 摩擦焊过程的微型计算机控制 717

29.8.1 液压系统的可控性 717

29.8.2 电液转换及执行机构 718

29.8.3 计算机控制实例 718

29.9 应用实例 719

29.9.1 航空航天 719

29.9.2 石油钻探 719

29.9.3 切削工具 720

29.9.4 汽车 720

29.9.5 工程机械 721

29.9.6 其他 721

参考文献 722

第30章 变形焊 723

30.1 冷压焊 724

30.1.1 保证冷压焊质量的重要因素 725

30.1.2 冷压焊模具 728

30.1.3 应用 731

30.2 热压焊（加热的变形焊） 733

30.2.1 热压焊方法分类 733

30.2.2 热压焊微型件——金丝引线 734

30.3 超高真空变形焊 736

30.3.1 超高真空变形焊工艺要点 736

30.3.2 超高真空压焊特点 737

参考文献 737

第31章 超声波焊接 738

31.1 概述 738

31.1.1 工作原理 738

31.1.2 超声波焊的种类 738

31.1.3 超声波焊的机理 740

31.1.4 特点及应用范围 740

31.2 焊接设备 740

31.2.1 超声波发生器 741

31.2.2 声学系统 741

31.2.3 加压机构 742

31.3 接头性能及接头设计 743

31.3.1 接头性能 743

31.3.2 接头设计 745

31.4 焊接工艺 746

31.5 工业应用 748

31.5.1 电子工业应用 748

31.5.2 航天、航空及核能工业 749

31.5.3 电器工业 749

31.5.4 新材料工业 750

31.5.5 包装工业 750

31.5.6 塑料工业 750

参考文献 750

第32章 扩散焊 751

32.1 扩散焊种类和方法 751

32.1.1 扩散焊种类 751

32.1.2 扩散焊方法 752

32.2 扩散焊原理 753

32.2.1 同种金属扩散焊模型 753

32.2.2 液相扩散焊过程 754

32.2.3 其他扩散焊问题 755

32.3 扩散焊设备 755

32.4 扩散焊工艺 758

32.4.1 工件待焊表面的制备和清理 758

32.4.2 中间层材料的选择 759

32.4.3 隔离剂 759

32.4.4 焊接工艺参数 759

32.5 扩散焊接头形式、质量及检测 762

32.5.1 接头形式 762

32.5.2 力学性能 762

32.5.3 缺陷 762

32.5.4 检测 763

32.6 扩散焊的应用 763

32.6.1 钛合金的扩散焊 763

32.6.2 镍基合金的扩散焊 764

32.6.3 异种材料的扩散焊 764

32.6.4 新型高温材料的扩散焊 765

32.6.5 特殊结构的扩散焊 765

参考文献 765

第33章 堆焊 767

33.1 堆焊材料 767

33.1.1 堆焊金属的使用性 767

33.1.2 堆焊金属的基本类型 769

33.1.3 堆焊金属的选择 770

33.2 堆焊方法 771

33.2.1 堆焊的特点及堆焊方法的选择 771

33.2.2 氧乙炔堆焊 773

33.2.3 焊条电弧堆焊 774

33.2.4 埋弧堆焊 775

33.2.5 熔化极气体保护电弧堆焊 776

33.2.6 钨极氩弧堆焊 777

33.2.7 等离子弧堆焊 778

33.2.8 电渣堆焊 779

33.2.9 激光堆焊 779

33.2.10 摩擦堆焊 780

33.2.11 包覆堆焊 780

参考文献 781

阅读资料 781

第34章 热喷涂 782

34.1 表面工程与热喷涂 782

34.2 热喷涂方法及设备 783

34.2.1 热喷涂的原理及分类 783

34.2.2 火焰喷涂 785

34.2.3 电弧喷涂 788

34.2.4 等离子弧喷涂 789

34.2.5 特种热源喷涂 791

34.3 热喷涂材料 791

34.4 热喷涂工艺 793

34.4.1 工件表面制备 793

34.4.2 预热 794

34.4.3 喷涂工作层 794

34.4.4 喷后处理 795

34.4.5 热喷涂实例 795

34.5 喷熔 797

34.6 喷涂层性能检验 798

34.6.1 喷涂层结合强度试验 799

34.6.2 喷涂层孔隙率测定 801

34.7 表面工程的技术设计及涂层设计 801

第35章 SMT中的焊接技术 803

35.1 概述 803

35.2 SMT中的焊接工艺 803

35.2.1 波峰焊 804

35.2.2 再流焊 805

35.3 SMT中的焊接材料 808

35.3.1 钎料膏 808

35.3.2 用于SMT的绿色焊接材料 810

35.4 SMT焊点的可靠性 812

35.4.1 失效机制 813

35.4.2 改善途径 813

参考文献 814

第36章 胶接 815

36.1 胶粘剂 815

36.1.1 胶粘剂概述 815

36.1.2 胶粘剂的选择 816

36.2 胶接接头的设计 819

36.2.1 基本原则 819

36.2.2 接头设计的几个重要问题 820

36.3 表面处理 821

36.3.1 表面处理的作用和过程 821

36.3.2 不同材料的表面处理方法 822

36.4 胶接工艺 822

36.4.1 胶接工艺过程和方法 822

36.4.2 基本工艺参数 823

36.4.3 胶接质量控制 823

36.5 胶粘剂和胶接性能测定 824

36.5.1 胶粘剂的物理化学性能测定 824

36.5.2 力学性能检测 824

36.5.3 无损检测 825

36.6 应用实例 825

参考文献 826

第6篇 焊接过程自动化技术 829

第37章 焊接电弧控制技术 829

37.1 时变输出特性电源对焊接电弧的控制 829

37.1.1 二氧化碳气体保护焊燃弧过程控制 829

37.1.2 熔化极脉冲氩弧焊电弧控制 830

37.1.3 逆变式弧焊电源输出电流的瞬态控制方法 833

37.2 焊接电弧弧长（弧压）的时间最优控制 834

37.2.1 弧长最小时间控制器 834

37.2.2 控制器参数的在线修正 835

37.2.3 工程应用 835

第38章 焊接传感器及伺服装置 836

38.1 焊接传感器及自动跟踪系统概述 836

38.1.1 焊接传感器的分类 836

38.1.2 焊缝位置自动跟踪传感器的分类 837

38.1.3 焊缝自动跟踪传感器的附加跟踪误差 837

38.1.4 焊缝自动跟踪传感器系统 838

38.2 机械传感器 839

38.2.1 机械传感器的跟踪原理 839

38.2.2 机械传感器的跟踪系统 839

38.3 电磁感应式涡流传感器 841

38.4 光学传感器 841

38.4.1 跟踪白线的光学传感器 842

38.4.2 跟踪棱边的激光双向跟踪传感器 842

38.4.3 脉冲调制型红外双向跟踪传感器 844

38.4.4 机械扫描式红外双向跟踪传感器 845

38.5 PSD位置传感器 846

38.5.1 PSD的基本工作原理 846

38.5.2 PSD的特性 847

38.5.3 PSD的应用举例 847

38.6 CCD视觉传感器 848

38.6.1 CCD的基本工作原理 848

38.6.2 线阵CCD传感器 849

38.6.3 （面阵CCD）摄像机传感器 849

38.6.4 激光扫描传感器 850

38.7 超声传感器 851

38.7.1 超声传感器的工作原理 851

38.7.2 焊缝跟踪空气式超声传感器 852

38.8 电弧传感器 852

38.8.1 电弧传感器的工作原理 852

38.8.2 摆动电弧双向跟踪传感器及系统 853

38.8.3 双丝电弧传感器 854

38.8.4 高速旋转电弧跟踪传感器 854

38.8.5 电弧传感器的特点及应用范围 856

38.9 熔透传感器 856

38.9.1 CCD熔透传感器及控制系统 856

38.9.2 等离子弧声信熔透传感器 856

38.10 伺服装置 858

38.10.1 伺服电动机 858

38.10.2 电伺服系统框图 859

38.10.3 控制直流伺服电动机的方式 860

参考文献 860

第39章 计算机在焊接中的应用 862

39.1 在焊接中应用的计算机及其选择 862

39.1.1 微机系统 862

39.1.2 单片机 863

39.1.3 工业控制机 868

39.1.4 嵌入式计算机（PC/104模块） 872

39.1.5 多微处理器计算机系统与计算机网络 873

39.1.6 可编程序逻辑控制器 875

39.1.7 数字信号处理器（DSP） 875

39.2 计算机输入／输出接口技术 877

39.2.1 数字量通道 877

39.2.2 模拟量通道 877

39.2.3 可编程逻辑器件 883

39.3 计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术 886

39.3.1 噪声的来源及其耦合方式 886

39.3.2 抑制干扰的方法 887

39.4 焊接过程的参数采集与控制 890

39.4.1 焊接参数的监测系统 890

39.4.2 焊接瞬态过程的计算机测试系统 893

39.4.3 焊接过程的控制 895

39.4.4 焊接质量控制 899

39.5 计算机图像处理技术在焊接中的应用 902

39.5.1 X射线底片上焊接缺陷的识别 902

39.5.2 电弧及焊缝熔池的形态与位置 903

39.6 CAD/CAM、FMS在焊接中的应用 904

39.6.1 计算机辅助设计／计算机辅助制造在焊接中的应用 904

39.6.2 柔性制造系统 906

39.6.3 焊接CIMS制造岛 906

39.7 计算机软件技术在焊接中的应用 910

39.7.1 计算机模拟与仿真技术 910

39.7.2 数据库技术在焊接中的应用 911

39.7.3 专家系统在焊接中的应用 913

39.7.4 企业信息管理技术 919

参考文献 932

第40章 焊接机器人 935

40.1 概述 935

40.1.1 新一代自动焊接的手段 935

40.1.2 工业机器人定义和分代概念 935

40.1.3 工业机器人主要名词术语 936

40.2 工业机器人工作原理及其基本构成 936

40.2.1 工业机器人工作原理 936

40.2.2 工业机器人的基本构成 938

40.3 点焊机器人 943

40.3.1 点焊机器人概述 943

40.3.2 点焊机器人及其系统的基本构成 944

40.3.3 点焊机器人的选择 947

40.4 弧焊机器人 948

40.4.1 弧焊机器人概述 948

40.4.2 弧焊机器人系统的构成 949

40.4.3 弧焊机器人的操作与安全 952

40.5 机器人焊接智能化技术 953

40.5.1 机器人焊接智能化系统技术组成 953

40.5.2 机器人焊接任务规划软件设计技术 953

40.5.3 机器人焊接传感技术 955

40.5.4 焊接动态过程智能控制技术 955

40.5.5 机器人焊接智能化集成系统 956

40.6 焊接机器人主要技术指标 957

参考文献 958

阅读资料 958

第41章 专用焊接设备设计概要 960

41.1 专用焊接设备设计方法及设计流程 960

41.1.1 专用焊接设备的组成 960

41.1.2 设计必需的基本资料 960

41.1.3 设计流程图 960

41.1.4 工艺方法选定 960

41.1.5 焊接工件的设计 961

41.1.6 设备总体设计 962

41.2 专用焊接设备设计举例 964

参考文献 974