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第一章 焊接一般知识 1

第一节　金属学基础知识 1

一、铁—碳合金相图 1

二、金属材料的力学性能 4

三、金属材料的焊接性 5

第二节　弧焊电源 9

一、电弧静特性 10

二、弧焊电源的外特性 11

三、弧焊电源的动特性 12

四、弧焊电源的负载持续率 13

五、弧焊电源的额定电流 13

第三节　焊件清理 13

一、焊前清理 13

二、焊后清理 16

第四节　焊件的热处理 18

一、常用的热处理方法 18

二、钢的热处理工艺及代号 19

三、焊件热处理方法的选择 20

第五节　焊接接头、坡口及焊接位置 21

一、焊接接头的形式 21

二、焊缝坡口的选择 26

三、焊缝坡口的基本形式和尺寸 27

四、焊缝坡口的加工 40

五、焊接位置 41

第六节　焊缝类型与焊接符号 41

一、焊缝类型 42

二、焊缝符号 42

三、焊接方法和熔焊焊缝缺陷代号 48

四、焊缝符号的简化标注方法 51

五、焊缝符号的应用举例 52

第七节　焊接方法及其选择 63

一、焊接方法的分类 63

二、各种不同焊接方法的适用范围 64

三、常用金属材料适用的焊接方法 65

四、常用焊接方法所适用的接头形式及焊接位置 65

第二章　焊条电弧焊 70

第一节　焊接原理、特点及应用范围 70

一、焊条电弧焊的原理 70

二、焊条电弧焊的特点 70

三、焊条电弧焊的应用范围 70

第二节　焊接电弧及其特性 71

一、焊接电弧的产生 71

二、焊接电弧的组成 71

一、焊条电弧焊对电源的要求 72

三、焊接电弧的特性 72

第三节　焊条电弧焊设备 72

二、焊条电弧焊电源的分类和型号 73

三、焊条电弧焊电源的型号及技术数据 75

四、焊条电弧焊设备的选择与使用 100

五、交、直流弧焊电源的优缺点比较 103

六、焊条电弧焊辅助设备及工具 104

第四节　焊条 115

一、焊条的组成及作用 115

二、焊条的分类、型号和牌号 115

三、常用焊条的主要性能及用途 135

四、焊条的选用原则 161

五、焊条的检查、使用和保管 163

一、焊前准备 164

第五节　焊条电弧焊工艺 164

二、工艺参数的选择 165

三、焊接操作技术 172

四、各种类型焊件的焊接技术 193

第六节　焊条电弧焊常见缺陷及防止措施 200

第七节　焊条电弧焊工程实例 203

一、不锈钢的焊条电弧焊 203

二、低压管道的焊条电弧焊 204

三、高压容器的焊条电弧焊 206

四、锅炉泄漏管道的补焊 207

五、锻件缺陷的补焊 207

一、气焊的原理 209

三、气焊的应用范围 209

二、气焊的特点 209

第一节　气焊的原理、特点及应用范围 209

第三章　气焊 209

第二节　气焊用气体 210

一、乙炔 210

二、液化石油气 212

三、氧气 212

第三节　气体火焰 213

一、可燃气体的特点及火焰温度 213

二、火焰的种类与选择 214

三、火焰的异常现象、原因及消除方法 215

第四节　气焊设备、工具及其使用方法 216

一、气焊设备的组成 217

二、气瓶和瓶阀 217

三、乙炔发生器 222

五、乙炔过滤器及干燥器 225

四、回火防止器（GB 12136—1989） 225

六、减压器 227

七、焊炬 230

八、工具及其他 235

九、气焊设备的使用方法 236

第五节　气焊材料 239

一、可燃气体 239

二、助燃气体 240

三、气焊丝 240

四、气焊熔剂 244

第六节　气焊工艺 248

一、焊前准备 248

二、气焊工艺参数的选择 250

三、气焊操作技术 254

第七节　气焊常见缺陷及防止措施 261

第八节　气焊工程实例 262

一、合金结构钢的气焊 262

二、奥氏体不锈钢的气焊 263

三、铝及铝合金的气焊 264

四、铜及铜合金的气焊 265

五、铬酸电镀池铅衬板的气焊 266

六、铸铁齿轮崩齿的补焊 267

第四章　埋弧焊 268

第一节　埋弧焊原理、特点及应用范围 268

一、埋弧焊的原理 268

二、埋弧焊的特点 268

三、埋弧焊的应用范围 269

一、埋弧焊电源 270

二、埋弧焊机的组成、结构及技术参数 270

第二节　埋弧焊设备 270

三、典型机械化埋弧焊机简介 273

四、埋弧焊机的使用方法 278

五、埋弧焊机的维护保养 280

六、埋弧焊机常见的故障与排除 281

七、埋弧焊的辅助设备 284

第三节　埋弧焊材料 290

一、焊丝 290

二、焊剂 293

三、埋弧焊丝及焊剂的选配原则 306

第四节　焊接工艺 307

一、焊前准备 307

二、定位焊 308

三、工艺参数的选择 309

四、工艺参数与焊缝质量的关系 311

五、焊接操作技术 314

第五节　埋弧焊常见缺陷及防止措施 325

第六节　埋弧焊工程实例 329

一、低碳钢对接纵缝的焊接 329

二、锅炉筒体环缝的焊接 331

三、角接焊缝的焊接 332

四、容器大接管的焊接 334

五、电站锅炉主焊缝双面埋弧焊 336

六、窄间隙埋弧焊接 338

第五章　熔化极惰性气体保护焊（MIG焊） 340

第一节　MIG焊的原理、特点及应用范围 340

一、MIG焊的原理 340

二、MIG焊的特点 340

一、MIG焊熔滴过渡类型 341

三、MIG焊的应用范围 341

第二节　MIG焊熔滴过渡类型及影响因素 341

二、MIG焊熔滴过渡的影响因素 342

第三节　MIG焊设备 343

一、MIG焊设备的组成 343

二、MIG焊常用焊机 351

三、MIG焊焊机常见故障及其排除方法 355

第四节　MIG焊材料 359

一、保护气体 359

二、焊丝 359

第五节　MIG焊工艺 365

一、焊前准备 365

二、焊接工艺参数 365

三、MIG焊操作技术 378

一、焊接特点与应用范围 382

第六节　熔化极脉冲氩弧焊 382

二、熔化极脉冲氩弧焊设备 383

三、熔化极脉冲氩弧焊工艺 386

第七节 熔化极气体保护焊常见缺陷与防止措施 388

第八节　MIG焊工程实例 390

一、T3铜管与1Cr18Ni9Ti不锈钢板的MIG焊 390

二、87m3纯铝浓硝酸贮槽MIG焊 392

三、30CrMnSiA熔化极脉冲氩弧焊 394

第六章　CO2气体保护焊 395

第一节　CO2焊的原理、特点和应用范围 395

一、CO2焊的原理 395

二、CO2焊的特点 395

第二节　CO2焊设备 397

一、CO2焊设备的组成 397

三、CO2焊的应用范围 397

二、CO2焊常用焊机 403

三、CO2焊机常见故障及排除方法 407

第三节　CO2焊材料 411

一、保护气体 411

二、CO2焊丝 413

第四节　CO2焊工艺 420

一、焊前准备 420

二、定位焊 420

三、CO2焊工艺参数的选择 421

四、焊接操作技术 425

第五节　药芯焊丝CO2气保焊（TCAW） 432

一、药芯焊丝气保焊原理、特点和用途 432

二、药芯焊丝的应用分类 437

三、药芯焊丝气保焊工艺 438

第六节　CO2焊的焊接缺陷及防止措施 443

第七节　CO2焊工程实例 447

一、汽车传动轴机械化CO2焊接 447

二、车辆骨架及车身的半机械化CO2焊接 448

三、船体结构的CO2单面焊双面成形焊接 450

四、小直径容器对接焊缝Ar+CO2混合气体保护焊 451

五、细丝CO2气体保护冷焊铸铁 453

六、大型铸铁齿轮的CO2焊修复 454

第七章　钨极（非熔化极）气体保护焊（TIG焊） 457

第一节　TIG焊的原理、特点及应用范围 457

一、TIG焊的原理 457

二、TIG焊的特点 457

三、TIG焊的应用范围 458

一、TIG焊设备的组成 459

第二节　TIG焊设备 459

二、手工钨极氩弧焊机 465

三、TIG焊机常见故障及排除方法 477

第三节　TIG焊材料 480

一、保护气体 481

二、焊丝 483

三、电极材料 485

第四节　TIG焊工艺 488

一、焊前准备 488

二、定位焊 491

三、TIG焊工艺参数的选择 491

四、手工TIG焊操作技术 503

第五节　脉冲钨极（非熔化极）氩弧焊（CP-TIG焊） 510

一、CP-TIG焊的原理、特点及应用范围 510

二、CP-TIG焊工艺参数的选择 511

三、CP-TIG焊典型工艺参数 512

第六节　TIG焊常见缺陷及防止方法 514

第七节　TIG焊工程实例 517

一、铝合金板对接TIG平焊 517

二、用1Cr5Mo管制造500万大卡三聚氰胺熔盐炉的手工TIG焊 518

三、2A12铝合金冷凝器TIG焊 521

四、海底充油电缆软接头TIG焊 523

五、薄板对接脉冲TIG焊 525

六、TA2钛板与Q235钢板的TIG焊 526

第八章　电渣焊 528

第一节 电渣焊的原理、特点及应用范围 528

一、电渣焊的原理 528

二、电渣焊的特点 529

三、电渣焊的应用范围 529

一、各种电渣焊设备的组成 532

二、电渣焊机 532

第二节　电渣焊设备 532

三、电渣焊机一般故障及排除 539

第三节　电渣焊材料 540

一、电极材料 540

二、焊剂 542

三、管极涂料 543

第四节　电渣焊工艺 545

一、焊前准备 545

二、焊接工艺参数 547

三、焊接过程的操作 558

四、电渣焊焊后热处理 559

第五节 电渣焊常见缺陷及防止措施 560

一、立辊轧机机架的熔嘴电渣焊 562

第六节　电渣焊工程实例 562

二、250mm轧机辊支架的板电渣焊 564

三、轧钢机机架的电渣焊 565

第九章　电阻焊 567

第一节　点焊 567

一、点焊的原理、特点及应用范围 567

二、点焊设备及使用方法 568

三、点焊工艺过程及参数选择 581

四、常用金属材料的点焊要点及典型工艺参数 593

五、点焊接头的质量 606

第二节　缝焊 610

一、缝焊的原理、特点及应用范围 611

二、缝焊的基本形式 611

三、缝焊设备及使用方法 612

四、缝焊工艺 618

五、常见金属材料的缝焊要点及典型工艺参数 623

六、缝焊常见缺陷及排除方法 630

第三节　凸焊 630

一、凸焊的特点及应用范围 630

二、凸焊设备 632

三、凸焊工艺过程及参数选择 633

四、常用金属材料的凸焊典型工艺参数 636

五、凸点位移原因及防止措施 640

第四节　对焊 641

一、对焊的原理、特点及应用范围 641

二、对焊设备 642

三、对焊工艺 650

四、常用金属材料的对焊要点及典型工艺参数 654

一、铝合金轿车门的点焊 662

第五节　电阻焊工程实例 662

五、对焊常见缺陷及防止方法 662

二、钛框构件的闪光对焊 664

第十章　等离子弧焊 666

第一节　等离子弧的形成、类型及特点 666

一、等离子弧的形成 666

二、等离子弧的类型 667

三、等离子弧的特点 667

第二节　等离子弧焊的特点及应用范围 668

一、等离子弧焊的特点 668

二、等离子弧焊的应用范围 669

第三节　等离子弧焊设备 669

一、等离子弧焊机的分类 669

二、等离子弧焊机的组成 670

三、等离子弧焊机的型号及技术数据 677

四、等离子弧焊机的使用方法 680

五、等离子弧焊机的一般故障及排除 681

第四节　等离子弧焊材料 681

一、焊丝 681

二、钨极 681

三、气体 681

第五节　等离子弧焊工艺 683

一、等离子弧焊的基本方法 683

二、等离子弧焊的接头形式 685

三、等离子弧焊的焊件清理 685

四、等离子弧焊的焊件装配与夹紧 685

五、等离子弧焊工艺参数的选择 686

六、等离子弧焊操作技术 692

第六节　等离子弧焊常见缺陷及防止措施 695

一、不锈钢筒体的等离子弧焊 696

第七节　等离子弧焊工程实例 696

二、厚8mm的30CrMnSiA大电流等离子弧焊 698

三、双金属锯条的等离子弧焊 698

四、厚0.2mm不锈钢微束等离子弧焊 701

五、直管对接等离子弧焊 702

六、TA2工业钝钛板自动等离子弧焊 703

第十一章　电子束焊 705

第一节　电子束焊的原理、特点及应用范围 705

一、电子束焊的原理 705

二、电子束焊的特点 705

三、电子束焊的类型与应用范围 707

第二节　电子束焊接设备 709

一、电子束焊机的分类 709

二、电子束焊机的组成 710

四、电子束焦点与焊缝的对中用设备及对中方法 712

三、电子束焊机的型号及主要技术数据 712

一、电子束焊的焊接性 714

第三节　电子束焊接工艺 714

二、电子束焊的焊前准备 715

三、电子束焊的装配 717

四、电子束焊参数的选择 717

五、电子束焊工艺要点 720

第四节 电子束焊常见缺陷与改善质量的措施 721

一、电子束焊常见缺陷分析 721

二、电子束焊常见焊接缺陷及防止方法 724

三、改善电子束焊接头质量的措施 726

二、130mm厚的调质钢电子束对接焊 727

三、陶瓷与金属的电子束焊 727

一、双金属带锯的电子束焊接 727

第五节　电子束焊工程实例 727

第十二章　激光焊 730

第一节　激光焊的原理、特点及应用范围 730

一、激光焊的原理 730

二、激光焊的特点 730

三、激光焊的应用范围 731

第二节　激光焊机 732

一、激光焊机的类型 732

二、激光焊机的组成 732

第三节　激光焊工艺 740

一、脉冲激光焊工艺 741

二、连续激光焊工艺 747

第四节　典型材料的激光焊 751

一、钢的激光焊 751

三、钛及钛合金的激光焊 752

四、异种材料的激光焊 752

二、铝及铝合金的激光焊 752

第十三章　堆焊 753

第一节　堆焊的特点及应用范围 753

一、堆焊的特点 753

二、堆焊的应用范围 754

第二节　堆焊的焊接性与堆焊合金的使用性能 754

一、堆焊的焊接性 754

二、堆焊合金的使用性能 756

第三节　堆焊设备 758

一、堆焊一般使用设备 758

二、等离子弧堆焊机 759

第四节　堆焊材料 759

一、铁基堆焊合金 759

二、钴基堆焊合金 780

三、镍基堆焊合金 784

四、铜基堆焊合金 785

五、碳化钨堆焊金属 788

六、等离子堆焊合金粉末 791

七、堆焊金属材料的选择 793

第五节　堆焊工艺 795

一、堆焊方法 795

二、堆焊前的准备及焊后热处理 797

三、堆焊工艺参数的选择 799

四、常用的几种堆焊方法操作要点 805

第六节　堆焊缺陷及防止方法 812

第七节　堆焊工程实例 813

一、氧—乙炔焰堆焊硬质合金 813

二、阀门密封面焊条电弧堆焊 815

四、高压阀门磨损的手工堆焊修复 816

三、齿轮全齿均匀磨损的手工堆焊修复 816

五、氧—乙炔焰堆焊黄铜 817

六、高锰钢铸件的手工电弧堆焊 818

第十四章　钎焊 819

第一节　钎焊的原理与特点 819

一、钎焊的原理 819

二、钎焊的特点 819

第二节　钎焊的分类与应用范围 820

一、钎焊的分类 820

二、钎焊方法的特点及应用范围 820

第三节　钎焊设备 826

一、火焰钎焊设备 826

二、其他钎焊设备 826

一、钎料 828

第四节　钎焊材料 828

二、钎剂 861

第五节　钎焊工艺 871

一、钎焊的接头形式 871

二、钎焊接头间隙 874

三、钎焊前焊件的表面处理 877

四、钎焊接头的装配定位及阻流剂的应用 880

五、钎焊工艺参数选择 882

六、焊后焊缝清理 882

第六节　常用金属材料、工具及电气触头的钎焊 884

一、碳钢、不锈钢和铸铁的钎焊 884

二、硬质合金刀具的钎焊 886

三、高速钢刀具的钎焊 889

四、电气触头的钎焊 889

第七节　钎焊接头缺陷及排除方法 890

一、简便优质的铝合金钎焊 891

第八节　钎焊工程实例 891

二、铜管翅式散热器的软钎焊 893

三、大型铝板换热器的盐浴浸渍钎焊 894

四、铝波导零件的真空钎焊 896

五、钛—钢零件氩气炉中钎焊 897

六、钨棒的氩弧钎焊 899

第十五章　焊接缺陷与质量检验 902

第一节　焊接缺陷 902

一、焊接缺陷分类 902

二、各种焊接方法常见焊接缺陷 902

第二节　焊接质量检验 907

一、检验内容与方法 907

二、常用非破坏性检验 908

三、常用破坏性检验 922

一、钢结构焊缝外形尺寸（JB/T 7949—1999） 932

第三节　常用焊件质量检验标准 932

二、钢熔化焊接头的要求和缺陷分级（GB/T 12469—1990） 935

三、钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级（GB/T 11345—1989） 939

四、二氧化碳气体保护焊质量评定标准 940

第十六章　焊接劳动安全与卫生 947

第一节　焊接作业的危险因素与有害因素 947

一、焊接作业的危险因素 947

二、焊接作业的有害因素 947

第二节　焊接安全技术 954

一、焊条电弧焊安全技术 954

二、埋弧焊安全技术 958

三、气体保护焊安全技术 960

四、电渣焊安全技术 961

五、等离子弧焊接安全技术 962

七、电阻焊安全技术 963

六、激光焊安全技术 963

八、真空电子束焊安全技术 964

九、气焊安全技术 965

十、焊接防火防爆安全技术 973

第三节　焊接劳动卫生及个人防护 975

一、评价焊接作业环境的主要卫生标准 975

二、改善安全卫生条件的焊接技术措施 978

三、焊接作业场所通风除尘 979

四、焊接物理危害因素的防护 982

五、焊工个人防护措施 984

六、焊接作业场所推荐防护措施 985

第四节　常用焊接方法的安全卫生要点 986

一、焊接安全与卫生的一般要求 986

二、焊条电弧焊的安全与卫生防护要点 987

三、气焊的安全与卫生防护要点 988

五、氩弧焊的安全与卫生防护要点 989

四、二氧化碳气体保护焊的安全与卫生防护要点 989

六、等离子弧焊的安全与卫生防护要点 990

七、激光焊的安全与卫生防护要点 991

八、电阻焊的安全防护要点 991

附录 992

附录一　化学元素符号表 992

附录二　力学性能常用符号表 993

附录三　焊接常用名词术语表 994

附录四　焊接工艺方法符号表 999

附录五　碳素结构钢新旧牌号对照表 1000

附录六 铜及铜合金焊条不同标准型号对照表 1001

附录七　焊丝不同标准型号对照表（气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝） 1001

附录八　非法定计量单位与法定计量单位的换算 1002

参考文献 1003