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目录 1

第1章 概述 1

1.1 焊接方法及接头特点 1

1.1.1 焊接方法的分类及适用性 1

1.1.2 不同焊接方法形成接头的特点 2

1.1.3 焊接接头的组合 6

1.2 钢中的合金元素及杂质 8

1.2.1 合金元素的分类特点 9

1.2.2 合金元素与Fe、C的相互作用 10

1.2.3 钢中的杂质及含量控制 13

1.3 钢中的常见组织及影响因素 16

1.3.1 钢中的典型金相组织 16

1.3.2 合金元素对组织转变的影响 19

第2章 焊接接头组织研究方法 24

2.1 焊接金相分析的特点 24

2.1.1 焊接金相分析的任务 24

2.1.2 焊接金相分析的手段 24

2.2.1 金相显微镜 25

2.2 金相显微镜和硬度测定 25

2.2.2 硬度和显微硬度 29

2.2.3 定量金相分析 35

2.3 电子显微镜分析（SEM、TEM） 37

2.3.1 电子显微镜（SEM、TEM）的特点 37

2.3.2 扫描电子显微镜分析（SEM） 38

2.3.3 透射电子显微镜分析（TEM） 43

2.4 电子探针和X射线衍射分析 47

2.4.1 电子探针（EPMA） 47

2.4.2 X射线衍射分析（XRD） 50

第3章 焊接金相试样的制备 55

3.1 焊接金相试样的切取 55

3.1.1 取样原则及切取部位的确定 55

3.1.2 用冷加工方法切取试样 57

3.1.3 用线切割方法切取试样 59

3.1.4 用高压水喷射法切取试样 60

3.2 焊接金相试样的磨制 62

3.2.1 砂轮磨平 62

3.2.2 试样镶嵌 64

3.2.3 砂纸磨制 68

3.2.4 试样抛光 73

3.3 焊接金相试样的显示 79

3.3.1 显示方法 79

3.3.2 宏观分析试样的显示 80

3.3.3 显微分析试样的显示 84

3.3.4 特殊接头试样的显示 87

第4章 焊缝金属的组织 89

4.1 焊缝金属的组织特点 89

4.1.1 焊接熔池的特征 89

4.1.2 焊缝金属的结晶特点 90

4.1.3 焊缝组织与强韧性匹配 93

4.2 焊缝金属的显微组织类型 96

4.2.1 焊缝组织的划分 96

4.2.2 焊接熔合区划分和特点 103

4.2.3 焊缝组织图及其应用 108

4.3 焊缝中的非金属夹杂物 113

4.3.1 焊缝中夹杂物的分类及特征 113

4.3.2 夹杂物的分析方法 115

4.3.3 夹杂物的显微硬度及金相特征 116

5.1.1 焊接热影响区的划分 121

5.1 焊接热影响区划分及常见组织 121

第5章 热影响区的组织 121

5.1.2 热影响区的常见组织 123

5.2 焊接热影响区的组织特点 125

5.2.1 热影响区的焊接热循环 125

5.2.2 低合金结构钢热影响区的组织特点 130

5.2.3 热影响区组织分析的特点 133

5.3 焊接热影响区CCT图及其应用 134

5.3.1 热影响区CCT图的表达形式 135

5.3.2 热影响区CCT图的应用 136

5.3.3 焊接热模拟试验及参数 137

第6章 焊接接头的性能 147

6.1 焊接接头性能试验方法 147

6.1.1 焊接接头的力学性能试验 147

6.1.2 焊接接头的使用性能试验 154

6.2 低碳钢焊接接头的力学性能 156

6.2.1 低碳钢的焊接工艺特点 156

6.2.2 低碳钢焊接接头的力学性能实例 157

6.3 低合金钢焊接接头的力学性能 158

6.3.1 热轧及正火钢焊接接头的力学性能 158

6.3.2 低碳调质钢焊接接头的力学性能 163

6.3.3 珠光体耐热钢焊接接头的力学性能 172

6.4 不锈钢焊接接头的性能 176

6.4.1 不锈钢的焊接工艺特点 176

6.4.2 不锈钢焊接接头的力学性能实例 177

6.4.3 不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能试验 179

第7章 焊接裂纹分析 183

7.1 焊接裂纹的分析方法 183

7.1.1 焊接裂纹的分类和特点 183

7.1.2 焊接裂纹试样的选取 187

7.1.3 焊接裂纹的宏观分析 189

7.1.4 焊接裂纹的微观分析 197

7.2 焊接冷裂纹 200

7.2.1 焊接冷裂纹的形态及影响因素 200

7.2.2 熔合区裂纹的起源与扩展 202

7.2.3 焊接冷裂纹的防止 210

7.3 焊接热裂纹 213

7.3.1 焊接热裂纹的形态 213

7.3.2 焊接热裂纹的影响因素 214

7.3.3 焊接热裂纹的防止 216

第8章 焊接接头的断口分析 218

8.1 焊接断口的分类及特点 218

8.1.1 焊接断口的分类 218

8.1.2 焊接断口的特点 219

8.2 焊接断口分析方法 224

8.2.1 焊接断口的测试方法 224

8.2.2 断口试样的选取和制备 226

8.3 焊接断口的形貌 228

8.3.1 焊接断口的宏观分析 228

8.3.2 焊接断口的微观分析 232

第9章 低合金钢焊接区的组织性能 237

9.1 热轧及正火钢焊接特点及组织性能 237

9.1.1 热轧及正火钢的成分和性能 237

9.1.2 热轧及正火钢焊接特点 238

9.1.3 热轧及正火钢焊接区的组织 241

9.2 低碳调质钢特点及焊接区组织 246

9.2.1 低碳调质钢成分和性能 247

9.2.2 低碳调质钢的焊接性特点 249

9.2.3 低碳调质钢焊接区的组织 250

9.3.1 珠光体耐热钢的成分与性能 270

9.3 珠光体耐热钢焊接区的组织性能 270

9.3.2 珠光体耐热钢的焊接特点 271

9.3.3 珠光体耐热钢焊接区的组织 273

第10章 异种焊接接头的组织性能 276

10.1 异种钢焊接接头的组织性能 276

10.1.1 珠光体钢与奥氏体钢接头的组织 276

10.1.2 珠光体钢与铁素体钢接头的组织 278

10.2 异种有色金属焊接接头的组织性能 280

10.2.1 Cu／Al扩散焊接头的组织性能 280

10.2.2 Ti／Al扩散焊接头的组织性能 282

10.2.3 Mg／Al扩散焊接头的组织性能 284

10.3 Fe3Al金属间化合物扩散焊接头的组织性能 286

10.3.1 Fe3Al金属间化合物的焊接特点 287

10.3.2 Fe3Al／Q235扩散焊接头的组织性能 288

10.3.3 Fe3Al／18-8扩散焊接头的组织性能 291

第11章 焊接接头的质量控制 295

11.1 焊接缺陷及分级 295

11.1.1 焊接缺陷分类及特点 295

11.1.2 焊接缺陷评定及分级 303

11.2.1 焊接质量管理 307

11.2 焊接质量管理及工艺规程 307

11.2.2 焊接工艺规程 309

11.3 焊接质量控制的内容 316

11.3.1 结构设计 316

11.3.2 母材和焊接材料 318

11.3.3 焊接方法和工艺 320

第12章 焊接质量的检验 326

12.1 焊接质量检验的内容 326

12.1.1 焊前检验 326

12.1.3 焊后检验 327

12.1.2 焊接过程中检验 327

12.2 常用非破坏性检验方法 328

12.2.1 外观检验 328

12.2.2 致密性检验 331

12.2.3 耐压试验 332

12.3 焊接质量的无损检测 332

12.3.1 射线探伤 332

12.3.2 超声波探伤 339

12.3.3 磁粉及渗透检验 346

参考文献 355