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第1章 概述 1

1.1焊接性的概念 1

1.1.1焊接性概念的提出及发展 1

1.1.2工艺焊接性和使用焊接性 2

1.1.3冶金焊接性和热焊接性 2

1.1.4影响焊接性的因素 3

1.2焊接工艺及重要性 7

1.2.1焊接工艺的概念 7

1.2.2焊接工艺的特点 7

1.2.3焊接工艺的重要性 8

第2章 焊接性分析内容及评定方法 9

2.1焊接性分析的内容 9

2.1.1焊缝及热影响区抗裂纹能力 9

2.1.2焊接接头抗脆性断裂的能力 10

2.1.3焊接接头的使用性能 10

2.1.4评定焊接性的原则 10

2.2焊接性的评定方法 11

2.2.1模拟类方法 11

2.2.2理论分析与计算类方法 12

2.2.3实焊类方法 12

2.3钢材焊接性评定中的问题 13

2.3.1提高低合金高强钢性能的途径 13

2.3.2冶金技术进步对焊接冶金的影响 13

2.3.3对焊接性评定的影响 15

2.4焊接性的间接评定 16

2.4.1碳当量法 16

2.4.2敏感指数法 18

2.4.3热影响区焊接热循环及焊接连续组织转变图 20

2.4.4焊接热模拟试验 30

2.4.5焊接热影响区最高硬度 39

2.5焊接性的直接试验方法 40

2.5.1焊接冷裂纹试验方法 41

2.5.2焊接热裂纹和再热裂纹试验方法 42

2.5.3层状撕裂和应力腐蚀试验方法 42

2.5.4焊接性试验方法的选用 43

第3章 焊接冷裂纹试验及分析 44

3.1冷裂纹的特征及影响因素 44

3.1.1焊接冷裂纹的特征 44

3.1.2焊接冷裂纹的影响因素 45

3.2焊接冷裂纹试验 52

3.2.1斜y形坡口对接裂纹试验 52

3.2.2刚性拘束对接裂纹试验 54

3.2.3窗形拘束裂纹试验 55

3.2.4插销试验 55

3.2.5搭接接头裂纹试验 58

3.2.6十字接头抗裂性试验 59

3.2.7里海拘束裂纹试验及改进 61

3.2.8 TRC试验和RRC试验 62

3.3焊接冷裂纹的防止措施 64

3.3.1从冶金方面考虑 64

3.3.2正确制定焊接工艺 66

3.4焊接冷裂纹试验示例 69

3.4.1大厚度异种钢焊接裂纹原因分析及对策 69

3.4.2球罐类大型焊接容器裂纹和失效分析 73

3.4.3西气东输X80管线钢的焊接冷裂纹分析 81

3.4.4液压支架用Q550＋Q690高强钢焊接裂纹分析 84

第4章 焊接热裂纹试验及分析 89

4.1焊接热裂纹特征及影响因素 89

4.1.1焊接热裂纹的特征 89

4.1.2焊接热裂纹的影响因素 91

4.2焊接热裂纹的试验方法 94

4.2.1压板对接焊接裂纹试验 94

4.2.2可调拘束裂纹试验 96

4.2.3 T形接头焊接热裂纹试验 98

4.2.4可变拘束热裂纹试验 99

4.2.5鱼骨状焊接热裂纹试验 100

4.2.6指状裂纹试验 101

4.2.7十字搭接裂纹试验 102

4.2.8铸环裂纹试验 102

4.3焊接热裂纹的防止措施 103

4.3.1从冶金方面考虑 103

4.3.2从工艺方面考虑 106

4.4焊接热裂纹试验及分析示例 107

4.4.1 30万吨乙烯工程9Ni钢球罐焊接热裂纹分析 107

4.4.2核电站波动管对接焊缝热裂纹分析 110

4.4.3大桥钢箱梁焊缝热裂纹试验及分析 112

4.4.4高锰钢与低合金钢焊接热裂纹试验分析 114

4.4.5管线钢双面螺旋埋弧焊热裂纹试验及分析 117

第5章 再热裂纹试验及分析 120

5.1再热裂纹的特征及开裂条件 120

5.1.1再热裂纹的特征 120

5.1.2再热裂纹的开裂条件 121

5.1.3再热裂纹敏感性的判据 122

5.2焊接再热裂纹试验方法 123

5.2.1插销式再热裂纹试验 123

5.2.2 H形拘束试验 124

5.2.3斜y形坡口再热裂纹试验 124

5.2.4 BWRA管件环缝再热裂纹试验 124

5.2.5 MRT再热裂纹试验 125

5.3再热裂纹的影响因素及防止措施 125

5.3.1再热裂纹的产生机理 125

5.3.2再热裂纹的影响因素 127

5.3.3再热裂纹的防止措施 130

5.4焊接再热裂纹试验与分析示例 134

5.4.1燃气轮机镍基合金薄壁喷管再热裂纹分析与防止 134

5.4.2电站珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防止对策 135

5.4.3 07MnCrMoVR钢制大型球罐再热裂纹分析及现场修复 137

5.4.4 T23低合金贝氏体耐热钢的再热裂纹敏感性分析 141

第6章 层状撕裂和应力腐蚀开裂 146

6.1层状撕裂特征、影响因素及防止 146

6.1.1层状撕裂的特征 146

6.1.2层状撕裂条件与形成机制 147

6.1.3层状撕裂的影响因素 148

6.1.4层状撕裂的防止措施 150

6.2层状撕裂的试验方法 153

6.2.1 Z向拉伸试验 153

6.2.2Z向窗口试验 154

6.2.3 Granfield试验法 155

6.3应力腐蚀开裂及试验分析 155

6.3.1应力腐蚀开裂的特征 155

6.3.2应力腐蚀开裂的机制 158

6.3.3应力腐蚀开裂试验方法 160

6.3.4应力腐蚀开裂的影响因素及防止措施 163

6.4层状撕裂和应力腐蚀开裂的示例 165

6.4.1电站75MW机组转子支架T形接头的层状撕裂分析 165

6.4.2钢结构厚板层状撕裂及其防止措施 166

6.4.3换热器接管焊接接头应力腐蚀开裂分析 173

6.4.4氨合成塔换热器应力腐蚀开裂后的焊接修复 174

第7章 使用焊接性试验及工艺评定 176

7.1焊接接头力学性能试验 176

7.1.1焊接接头的拉伸试验 177

7.1.2焊接接头弯曲及压扁试验 180

7.1.3焊接接头冲击试验 182

7.1.4钎焊接头和电阻焊接头的检测 185

7.2焊接接头的其他使用性能试验方法 188

7.2.1焊接接头疲劳试验和动载性能试验 188

7.2.2焊接接头脆性断裂试验 189

7.2.3焊接接头高温性能试验法 195

7.2.4焊接接头耐蚀和耐磨堆焊试验 196

7.2.5角接头试样的宏观检验 198

7.2.6螺柱焊缝的检验方法 199

7.3焊接工艺评定试验方法 201

7.3.1锅炉与压力容器焊接工艺评定试验项目 201

7.3.2焊接工艺评定试验方法及合格标准 204

7.4钢结构焊接工艺评定试验 206

7.4.1试验要求及评定依据 206

7.4.2开坡口全焊透对接接头焊接工艺评定试验 209

7.4.3局部焊透对接接头焊接工艺评定试验 210

7.4.4角接接头焊接工艺评定试验 212

7.4.5管件全焊透对接接头工艺评定试验 214

第8章 焊接性的微观分析方法 216

8.1焊接接头区的金相分析 216

8.1.1焊接金相分析的目的 216

8.1.2焊接金相分析的手段 217

8.2金相显微镜和硬度测定 218

8.2.1金相显微镜分析 218

8.2.2硬度和显微硬度测定 221

8.2.3定量金相分析 227

8.3焊缝和热影响区的电镜分析 229

8.3.1电子显微镜的特点 229

8.3.2扫描电子显微镜分析 230

8.3.3透射电子显微镜分析（TEM） 235

8.4焊接区微观缺陷及夹杂物分析 238

8.4.1电子探针（EPMA）分析 238

8.4.2微观结构的X射线衍射分析（XRD） 241

第9章 焊接金相试样制备方法 245

9.1焊接金相试样的切取 245

9.1.1取样原则及切取部位的确定 245

9.1.2用冷加工方法切取试样 247

9.1.3用线切割方法切取试样 249

9.1.4用高压水喷射法切取试样 250

9.2焊接金相试样的磨制 253

9.2.1砂轮磨平 253

9.2.2试样镶嵌 254

9.2.3砂纸磨制 258

9.2.4试样抛光 263

9.3焊接金相试样的显示 268

9.3.1显示方法 268

9.3.2宏观分析试样的显示 271

9.3.3显微分析试样的显示 274

9.3.4特殊接头试样的显示 278

参考文献 280