熔焊过程控制与焊接工艺PDF电子书下载

绪论 1

0.1　焊接的实质 2

0.2　焊接的分类 2

0.3　熔焊的一般过程及焊接接头构成 3

0.4　课程的主要内容及能力目标 4

0.5　对学习本课程的建议 4

【综合训练】 5

模块一　焊接化学冶金基础 6

1.1　焊接化学冶金的特殊性 6

1.1.1　焊接区金属的保护 6

1.1.2　焊接化学冶金反应区 8

1.2　焊接区内的气体和焊接熔渣 11

1.2.1　焊接区内的气体 11

1.2.2　焊接熔渣 13

1.3　焊接区气体、熔渣与焊缝金属的作用 18

1.3.1　氮对焊缝金属的作用 18

1.3.2　氢对焊缝金属的作用 21

1.3.3　氧对焊缝金属的作用 26

1.3.4　焊缝中硫和磷的控制 32

1.4　焊缝金属的合金化 34

【综合训练】 36

模块二　焊接凝固冶金基础 39

2.1　焊接热过程 39

2.1.1　焊接热过程的特点及对焊接质量的影响 39

2.1.2　焊接热源及传热方式 40

2.1.3　焊接温度场 40

2.1.4　焊接热循环 42

2.2　焊缝金属的构成 43

2.2.1　焊条（焊丝）的加热与熔化 44

2.2.2　母材的熔化与熔池的形成 45

2.2.3　焊缝金属的熔合比 46

2.3 焊缝金属的凝固 47

2.3.1 焊接熔池凝固的特点 47

2.3.2　熔池的凝固（一次结晶） 47

2.3.3　熔池金属的固态相变（二次结晶） 48

2.3.4　焊缝金属的偏析 48

2.4　焊缝的组织与性能 49

2.4.1　低碳钢焊缝的固态相变组织与性能 50

2.4.2　低合金钢焊缝的固态相变组织与性能 50

2.4.3　焊缝组织与性能的改善 52

【综合训练】 53

模块三　焊接热影响区 54

3.1　焊接熔合区 54

3.1.1　熔合区的构成 54

3.1.2　熔合区的特征 55

3.2　焊接热影响区的形成及固态相变 56

3.2.1　焊接热影响区的形成 56

3.2.2　焊接热影响区固态相变特点 56

3.3　焊接热影响区的组织和性能 59

3.3.1　焊接热影响区的组织 59

3.3.2　焊接热影响区的性能 61

3.3.3　改善焊接热影响区性能的途径 64

【综合训练】 65

模块四　焊接缺陷 66

4.1　焊接缺陷的种类、特征及危害 66

4.1.1　焊接缺陷的种类 66

4.1.2　常见焊接缺陷的特征及危害 67

4.2　焊缝中的气孔 73

4.2.1　形成气孔的气体 73

4.2.2　气孔的类型及产生原因 73

4.2.3　焊缝中气孔的形成过程 74

4.2.4　影响气孔形成的因素及防止措施 76

4.3　焊缝中的夹杂 79

4.3.1　夹杂的种类及危害 79

4.3.2　焊缝中夹杂物的防止措施 80

4.4　焊接热裂纹 80

4.4.1　结晶裂纹产生的原因 80

4.4.2　影响结晶裂纹产生的因素 81

4.4.3　防止结晶裂纹产生的措施 82

4.4.4　液化裂纹 83

4.5　焊接冷裂纹 84

4.5.1　焊接冷裂纹的类型 84

4.5.2　焊接冷裂纹产生的原因 84

4.5.3　防止焊接冷裂纹产生的措施 86

【综合训练】 87

模块五　焊接材料 88

5.1 焊条 88

5.1.1　焊条的组成及作用 88

5.1.2　焊条的工艺性能 93

5.1.3　焊条的分类 95

5.1.4　焊条的型号及牌号 97

5.1.5　焊条的选用及管理 103

5.1.6　焊条的设计与制造 106

5.2　焊丝 108

5.2.1　实芯焊丝 108

5.2.2　药芯焊丝 114

5.3　焊剂 116

5.3.1　焊剂的作用及分类 116

5.3.2　焊剂的型号及牌号 118

5.3.3　焊剂的选用及保管 121

5.4　其他焊接材料 122

5.4.1　焊接用气体 122

5.4.2　钨极 125

5.4.3　气焊熔剂 126

【综合训练】 127

模块六　金属的焊接性及其试验方法 130

6.1　金属的焊接性 130

6.1.1　金属的焊接性概念及分类 130

6.1.2　影响焊接性的因素 132

6.2　金属焊接性试验方法 133

6.2.1　焊接性的直接试验法 134

6.2.2　焊接性的间接试验方法 141

【综合训练】 143

模块七　非合金钢（碳钢）的焊接 145

7.1　低碳钢的焊接 145

7.1.1　低碳钢的焊接性 145

7.1.2　低碳钢焊接工艺 146

7.1.3 技能训练：20钢4650kW热煤炉原油换热器翅片管接口的焊接实例 147

7.2　中碳钢的焊接 149

7.2.1 中碳钢的焊接性 149

7.2.2　中碳钢焊接工艺 149

7.2.3　技能训练：60Mn钢特大型轴裂纹的焊接修复实例 151

7.3　高碳钢的焊接 153

7.3.1　高碳钢的焊接性 153

7.3.2　高碳钢的焊接工艺 153

7.3.3　技能训练：80钢索斜拉桥拉紧接头焊接实例 154

【综合训练】 154

模块八　低合金钢的焊接 155

8.1　热轧及正火钢的焊接 155

8.1.1　热轧及正火钢的成分和性能 155

8.1.2　热轧及正火钢的焊接性 157

8.1.3　热轧及正火钢的焊接工艺 158

8.1.4　技能训练：50MW的高压加热器的焊接实例 161

8.2　低碳调质钢的焊接 162

8.2.1　低碳调质钢的成分和性能 162

8.2.2　低碳调质钢的焊接性 164

8.2.3　低碳调质钢的焊接工艺 165

8.2.4　技能训练：15MnMoVN球形高压容器的环缝焊接实例 166

8.3　中碳调质钢的焊接 167

8.3.1 中碳调质钢的成分和性能 167

8.3.2　中碳调质钢的焊接性 169

8.3.3 中碳调质钢的焊接工艺 169

8.3.4　技能训练：42CrMo水轮机法兰轴的焊接实例 171

8.4　低合金低温钢的焊接 173

8.4.1　低合金低温钢的成分和性能 173

8.4.2　低合金低温钢的焊接性 175

8.4.3　低温钢的焊接工艺 175

8.4.4　技能训练：16MnDR储气罐的焊接实例 177

8.5　低合金耐蚀钢的焊接 178

8.5.1　低合金耐蚀钢的成分和性能 178

8.5.2　低合金耐蚀钢的焊接性 178

8.5.3　低合金耐蚀钢的焊接工艺 181

8.5.4　技能训练：铁道车辆用Q450NNQR1高强度耐候钢的焊接实例 182

【综合训练】 184

模块九　不锈钢的焊接 186

9.1　不锈钢的分类及性能 186

9.1.1　不锈钢的分类 186

9.1.2　不锈钢的耐蚀性能 187

9.2　奥氏体不锈钢、双相不锈钢的焊接 189

9.2.1　奥氏体不锈钢的焊接性 189

9.2.2　双相不锈钢的焊接性 192

9.2.3　奥氏体钢、双相钢的焊接工艺要点 192

9.2.4　技能训练：1Cr18Ni9Ti不锈钢厚壁管全位置焊接实例 194

9.3　铁素体不锈钢的焊接 196

9.3.1　铁素体不锈钢的焊接性 196

9.3.2　铁素体不锈钢的焊接工艺 197

9.3.3　技能训练：00Cr26Mo1不锈钢蒸发器的焊接实例 198

9.4　马氏体不锈钢的焊接 200

9.4.1　马氏体不锈钢的焊接性 200

9.4.2　马氏体不锈钢的焊接工艺 201

9.4.3　技能训练：1Cr13马氏体不锈钢造纸机消能槽的焊接实例 202

【综合训练】 203

模块十　耐热钢的焊接 205

10.1　耐热钢的类型及接头性能要求 205

10.1.1　耐热钢的类型 205

10.1.2　耐热钢焊接接头性能的基本要求 206

10.2　低、中合金耐热钢的焊接 206

10.2.1　低、中合金耐热钢的成分与性能 206

10.2.2　低、中合金耐热钢的焊接性 208

10.2.3　低、中合金耐热钢的焊接工艺 209

10.2.4　技能训练：15CrMo钢300MW电站锅炉过热器集箱环缝的焊接实例 212

10.3　高合金耐热钢的焊接 213

10.3.1　奥氏体高合金耐热钢的焊接 213

10.3.2　马氏体高合金耐热钢的焊接 217

10.3.3　铁素体高合金耐热钢的焊接 218

10.3.4　技能训练：18-8型奥氏体高合金耐热钢简体纵缝埋弧焊焊接实例 219

【综合训练】 220

模块十一　异种钢的焊接 222

11.1　异种钢焊接的类型及特点 222

11.1.1　异种钢焊接的类型 222

11.1.2　异种钢焊接接头特点 223

11.1.3　异种钢的焊接工艺特点 224

11.2　异种珠光体钢的焊接 225

11.2.1　异种珠光体钢的焊接性 225

11.2.2　异种珠光体钢的焊接工艺 226

11.2.3　技能训练：液氯钢瓶保护罩异种钢的焊接实例 229

11.3　珠光体钢与奥氏体钢的焊接 230

11.3.1 珠光体钢与奥氏体钢的焊接性 230

11.3.2　珠光体钢与奥氏体钢的焊接工艺 233

11.3.3　技能训练：果酱蒸煮锅的焊接实例 234

11.4　不锈复合钢板的焊接 237

11.4.1　不锈复合钢板的焊接性 237

11.4.2　不锈复合钢板焊接工艺 237

11.4.3　技能训练：柴油原油换热器的焊接实例 240

【综合训练】 241

模块十二　铸铁的焊接 243

12.1　铸铁的种类及性能 243

12.1.1　铸铁的种类及成分 243

12.1.2　铸铁的组织与性能 244

12.2　灰铸铁的焊接性 245

12.2.1 焊接接头中的白口组织 245

12.2.2　焊接接头中的裂纹 245

12.3　灰铸铁的焊接工艺 247

12.3.1　灰铸铁的电弧热焊及半热焊 248

12.3.2　灰铸铁的电弧冷焊 249

12.3.3　灰铸铁的气焊 253

12.3.4　灰铸铁的钎焊 254

12.3.5　技能训练：减速箱上盖裂纹的电弧冷焊焊补实例 254

12.4　球墨铸铁的焊接 255

12.4.1　球墨铸铁的焊接性 255

12.4.2　球墨铸铁的焊接工艺 255

12.4.3　技能训练：球墨铸铁的柴油机机体的焊接实例 256

【综合训练】 257

模块十三　常用有色金属的焊接 259

13.1　铝及铝合金的焊接 259

13.1.1　铝及铝合金的类型、成分及性能 259

13.1.2　铝及铝合金的焊接性 261

13.1.3　铝及铝合金的焊接工艺 264

13.1.4　技能训练：大型铝合金低温压力容器特种接头的MIG焊实例 266

13.2　铜及铜合金的焊接 268

13.2.1　铜及铜合金的分类、成分及性能 268

13.2.2　铜及铜合金的焊接性 269

13.2.3　铜及铜合金的焊接工艺 271

13.2.4　技能训练：黄铜及青铜冷轧带材坯料等离子弧焊接实例 275

13.3　钛及钛合金的焊接 276

13.3.1　钛及钛合金的分类和性能 276

13.3.2　钛及钛合金的焊接性 277

13.3.3　钛及钛合金的焊接工艺 278

13.3.4　技能训练：航天钛压力容器的焊接实例 282

【综合训练】 283

参考文献 285