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目录 1

第1章 基础 1

1.1 焊接金属学的意义 1

1.2 焊接方法 2

1.2.1 种类 2

1.2.2 手弧焊 2

1.2.3 其它电弧焊 3

1.3.2 焊接区的机械性能试验 4

1.3.1 抗拉试验 4

1.3 材料试验 4

1.4 金相检验 5

1.5 金属的晶体结构与状态图 5

1.5.1 金属的晶体结构 5

1.5.2 平衡状态图 7

第2章 钢铁及其炼制方法 9

2.1 铁—碳平衡状态图 9

2.1.1 铁与碳化铁 9

2.1.2 铁—碳平衡状态图 9

2.2.1 转变与组织 11

2.2 铁—碳平衡状态的性质 11

2.2.2 机械性能 12

2.3 钢铁的炼制方法 13

2.3.1 炼钢法 13

2.3.2 钢锭的凝固 15

2.3.3 轧制 17

2.4 钢材的种类与规格 17

2.4.1 钢的种类 17

2.4.2 结构钢 17

2.5 钢的热处理特性 18

2.5.1 缓慢加热冷却过程中的组织变化 19

2.5.2 急冷引起的组织变化 20

2.5.3 晶粒度 21

2.6 各种热处理方法 22

2.6.1 热处理的目的与种类 22

2.6 2淬火硬化 23

第3章 焊接热影响与残余应力 25

3.1 焊接过程中的温度变化 25

3.1.1 长焊道的焊接（等速热源） 25

3.2.2 冷却速度 27

3.2.1 焊接热循环 27

3.2 冷却速度与冷却时间 27

3.1.2 非稳态温度分布 27

3.2.3 冷却时间 31

3.3 热影响区的组织与机械性能 32

3.3.1 组织与CCT图 32

3.3.2 硬度分布与机械性能 35

3.3.3 缺口韧性 38

3.4 热影响区的脆化 39

3.5.1 残余应力及其分布举例 40

3.5 残余应力 40

3.5.2 残余应力的影响 42

3.5.3 消除应力退火 42

第4章 焊缝金属与焊接缺陷 45

4.1 焊缝金属与气体 45

4.1.1 熔融金属的吸收气体 45

4.1.2 氧 45

4.1.3 氮 46

4.1.4 氢 47

4.2 焊接时的化学反应 49

4.2.1 焊接熔渣与碱度 49

4.2.2 各种元素的氧化 50

4.2.3 手弧焊的脱氧反应 51

4.2.4 其它焊接方法的脱氧反应 53

4.2.5 脱硫、脱磷反应 55

4.2.6 埋弧焊的焊接现象与化学反应 55

4.3 焊缝金属的凝固 57

4.3.1 焊缝金属的形成 57

4.3.2 焊缝金属的凝固组织 58

4.4 焊接缺陷 58

4.4.1 气孔 59

4.4.4 焊接裂纹 61

4.4.2 夹渣 61

4.4.3 白点 61

4.5 焊缝金属的韧性 62

4.5.1 韧性与化学成分 62

第5章 钢材的缺口韧性 65

5.1 钢材的脆性断裂 65

5.1.1 焊接结构的脆性断裂 65

5.1.2 塑性断裂与脆性断裂 66

5.2 断裂力学与试验方法 68

5.2.1 脆性裂纹的起裂 68

5.2.2 脆性断裂试验方法 73

5.3.1 试验条件的影响 77

5.3.2 金属学因素的影响 77

5.3 缺口韧性及其影响因素 77

5.3.3 腐蚀、石墨化、疲劳 79

5.3.4 焊接的影响 80

5.4 防止脆性断裂的措施 83

5.4.1 基础 83

5.4.2 韧性要求值 84

6.1.1 焊接裂纹的种类 88

6.1.2 裂纹与氢 88

第6章 焊接裂纹 88

6.1 焊接裂纹的种类与氢 88

6.2 冷裂纹 94

6.2.1 焊道下裂纹 94

6.2.2 根部裂纹 95

6.2.3 层状撕裂 102

6.2.4 微观裂纹及角变形裂纹 104

6.2.5 高强钢和低碳钢厚板的焊接条件 106

6.3.1 热裂纹与试验方法 107

6.3 热裂纹 107

6.3.2 凝固裂纹与合金成分 109

6.4 再热裂纹 110

6.4.1 再热裂纹与试验方法 110

6.4.2 消除应力退火（SR）裂纹的影响因素与防止方法 111

6.5 应力腐蚀裂纹 113

6.5.1 应力腐蚀裂纹的性质与状态 113

6.5.2 硫化氢裂纹 114

7.1.2 焊接性评定试验 116

7.1.1 焊接性的定义 116

7.1 金属的焊接性概念 116

第7章 结构钢的焊接性 116

7.2 碳钢的焊接性 117

7.2.1 低碳钢 117

7.2.2 低碳钢的焊接性 118

7.2.3 中碳与高碳钢的焊接性 119

7.3 焊接用高强钢及其种类 119

7.3.1 焊接用高强钢的种类 122

7.3.2 高强钢的机械性能 123

7.4 高强钢的焊接性 125

7.4.1 缺口韧性与断裂韧性 125

7.4.2 焊接硬化 128

7.4.3 焊接裂纹 131

第8章 不锈钢的焊接性 132

8.1 不锈钢的种类 132

8.2 不锈钢的性能 132

8.2.1 物理性能与机械性能 132

8.2.2 金属学特性 134

8.3 焊接性 136

8.3.1 焊接裂纹 137

8.3.2 晶间腐蚀 139

8.3.3 应力腐蚀裂纹 140

8.3.4 缺口韧性 141

8.3.5 高温性能 141

8.3.6 异种钢焊接 142

第9章 铝合金的焊接性 144

9.1 铝合金的种类 144

9.2 铝合金的性能 145

9.2.1 物理性能与机械性能 145

9.2.2 金属学特性 145

9.3.1 焊缝金属 146

9.3 焊接性 146

9.3.2 焊接热影响区 147

9.3.3 焊接裂纹 148

9.3.4 气孔 149

9.3.5 焊接接头性能 150

第10章 其它金属的焊接性 151

10.1 高镍合金的焊接性 151

10.1.1 种类与特性 151

10.1.2 焊接性 152

10.2.1 种类与特性 154

10.2 铜合金的焊接性 154

10.2.2 焊接性 156

10.3 钛合金的焊接性 158

10.3.1 种类与特性 158

10.3.2 焊接性 159

10.4 其它金属的焊接性 161

10.4.1 锆的焊接性 161

10.4.2 钼的焊接性 163

10.4.3 钽的焊接性 164

10.4.4 铍的焊接性 164

参考文献 166