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第1章 基础知识 1

1.1 机械制图基础知识 1

1.1.1 投影的基础知识 1

1.1.2 机件的表达方法 4

1.1.3 常用零件图的规定画法 10

1.1.4 零件图的识读 13

1.1.5 简单装配图的识读 15

1.1.6 焊缝符号和焊接装配图 17

1.2 电工基础知识 29

1.2.1 直流电路 29

1.2.2 电磁感应与交流电 34

1.2.3 单相交流电路 39

1.2.4 三相交流电 45

1.2.5 安全用电常识 47

1.3 金属材料和热处理知识 50

1.3.1 常用金属材料的性能 50

1.3.2 常用金属材料的牌号、性能与用途 56

1.3.3 金属学基础 60

1.3.4 铁碳合金相图 66

1.3.5 金属塑性变形对其性能的影响 70

1.3.6 钢的热处理基础知识 74

1.3.7 钢的普通热处理工艺 79

1.4 冷作和机械加工基础知识 83

1.4.1 冷作基础知识 83

1.4.2 机械加工基础知识 89

第2章 气焊材料、设备与工具 103

2.1 气焊材料 103

2.1.1 气体 103

2.1.2 气焊焊丝 103

2.1.3 气焊溶剂 104

2.2 气焊设备及工具 104

2.2.1 气焊设备 104

2.2.2 气焊工具 105

2.2.3 气焊的设备、工具的安全检查 108

第3章 气焊冶金原理 109

3.1 气焊冶金过程 109

3.1.1 焊接熔池 109

3.1.2 焊接区域内的气体及其影响 110

3.1.3 气焊的化学冶金过程 112

3.1.4 气焊的物理冶金过程 112

3.2 焊缝金属的结晶过程 113

3.2.1 焊接接头及其组成 113

3.2.2 焊接熔池一次结晶的特点 113

3.2.3 焊接熔池的一次结晶过程 113

3.2.4 焊缝金属的二次结晶 116

3.2.5 焊缝金属的二次结晶与性能的关系 117

3.3 热影响区的组织和性能 117

3.3.1 焊接热循环 117

3.3.2 热影响区的金相组织 119

3.3.3 焊接热影响区的性能 121

3.3.4 焊后热处理 122

第4章 焊接应力和变形 123

4.1 焊接应力和变形及其产生原因 123

4.1.1 焊接应力和变形的概念 123

4.1.2 焊接应力和变形产生原因 123

4.2 焊接残余变形 124

4.2.1 焊接残余变形的概念 124

4.2.2 影响焊接残余变形的因素 125

4.3 防止和减少焊接残余应力与变形的措施 126

4.3.1 防止和减少焊接残余应力的措施 126

4.3.2 防止和减少焊接残余变形的措施 127

4.4 焊接残余应力和变形的消除和矫正 129

4.4.1 焊接残余应力的消除 129

4.4.2 焊接残余变形的矫正 130

第5章 常用金属材料的气焊技术 132

5.1 金属焊接性 132

5.1.1 焊接性分类 132

5.1.2 焊接性评定方法 132

5.2 气焊火焰种类及特点 133

5.2.1 氧—乙炔火焰 133

5.2.2 氧—液化石油气火焰 134

5.3 气焊主要焊接参数 134

5.3.1 焊丝直径 134

5.3.2 火焰种类 134

5.3.3 火焰能率 135

5.3.4 焊嘴倾角 135

5.3.5 焊丝倾角 135

5.3.6 焊接速度 135

5.4 气焊基本操作技术 136

5.4.1 左焊法和右焊法 136

5.4.2 焊炬和焊丝摆动方法 136

5.4.3 焊缝的起焊、接头和收尾 137

5.5 碳素钢气焊 137

5.5.1 低碳钢气焊 137

5.5.2 中碳钢气焊 137

5.5.3 高碳钢气焊 138

5.5.4 碳素钢气焊实例 138

5.6 普通低合金钢气焊 150

5.6.1 普通低合金钢的焊接性 150

5.6.2 Q345（16Mn）钢的气焊工艺 150

5.6.3 普通低合金钢气焊实例 151

5.7 奥氏体不锈钢气焊 156

5.7.1 奥氏体不锈钢的焊接性 156

5.7.2 奥氏体不锈钢的气焊工艺 157

5.7.3 奥氏体不锈钢气焊实例 157

5.8 铝及铝合金气焊 160

5.8.1 铝及铝合金的焊接性 160

5.8.2 铝及铝合金气焊工艺 160

5.8.3 铝及铝合金气焊实例 161

5.9 铜及铜合金气焊 165

5.9.1 铜及铜合金的焊接性 165

5.9.2 铜及铜合金气焊工艺 166

5.9.3 铜及铜合金气焊实例 166

5.10 铸铁焊补 168

5.10.1 铸铁的分类 169

5.10.2 灰铸铁的成分、牌号及性能 169

5.10.3 灰铸铁的焊接性 169

5.10.4 灰铸铁焊补工艺 170

第6章 气压焊 173

6.1 气压焊相关知识 173

6.1.1 气压焊基本原理 173

6.1.2 钢筋气压焊设备、工具 174

6.1.3 气压焊工艺 174

6.2 小直径Ⅰ级钢筋气压焊实例 176

第7章 钎焊 178

7.1 钎焊相关知识 178

7.1.1 钎焊工艺 178

7.1.2 钎焊的焊接材料及钎剂 182

7.2 手工火焰钎焊实例 190

7.2.1 低碳钢板搭接手工火焰钎焊 190

7.2.2 不锈钢板搭接手工火焰钎焊 192

7.2.3 紫铜管的钎焊 193

7.2.4 碳素钢与硬质合金手工火焰钎焊 194

第8章 手工气割 196

8.1 气割原理 196

8.1.1 气割原理和条件 196

8.1.2 气割的优缺点及其应用 197

8.2 气割参数 197

8.2.1 气割参数的选择依据 197

8.2.2 气割参数选择 197

8.3 气割质量 199

8.3.1 气割质量的衡量 199

8.3.2 影响气割质量的因素 200

8.4 气割实例 201

8.4.1 δ=12mm碳钢板直线手工气割 201

8.4.2 δ=3mm碳钢板直线手工气割 202

8.4.3 δ=12mm的碳钢板30°坡口直线手工气割 203

8.4.4 δ=12mm碳钢板圆周手工气割 204

8.4.5 δ=50mm碳钢板图形手工气割 206

8.4.6 δ=8mm多层钢板内六方手工气割 207

8.4.7 φ159mm×6mm碳钢管转动气割 208

8.4.8 φ159mm×6mm碳钢管30°坡口转动气割 209

8.4.9 φ159mm×6mm碳钢管30°坡口水平固定气割 210

第9章 机械气割与特种气割 212

9.1 机械气割 212

9.1.1 仿形气割 212

9.1.2 光电跟踪自动气割 213

9.1.3 数控气割 214

9.2 激光气割 217

9.2.1 激光气割的种类 217

9.2.2 激光气割用割枪 218

9.2.3 金属材料激光气割 218

9.2.4 激光气割的优点 219

9.3 等离子气割 219

9.3.1 等离子气割的原理 219

9.3.2 等离子气割设备 220

9.3.3 等离子气割机 221

9.4 等离子弧气割实例 221

9.4.1 δ=10mm不锈钢板直线等离子弧手工气割 221

9.4.2 δ=20mm不锈钢板曲线等离子弧手工气割 223

第10章 焊接结构生产及工装夹具 225

10.1 焊接结构生产概述 225

10.1.1 焊接结构生产的工艺过程 225

10.1.2 焊接结构生产的必备条件 227

10.2 复杂焊接结构的生产实例 228

10.2.1 桥式起重机箱形主梁的装配和焊接 228

10.2.2 立式储罐的装配和焊接 230

10.3 复杂焊接结构的工装夹具设计 231

10.3.1 工装夹具在钢结构生产中的作用 231

10.3.2 工装夹具的设计要点 232

10.3.3 工装设计的实例 233

第11章 焊接结构检验 236

11.1 焊接结构检验概述 236

11.1.1 焊接结构检验的目的 236

11.1.2 焊接结构检验的方法分类 236

11.1.3 焊接结构检验的依据 237

11.1.4 焊缝检验及缺陷返修 238

11.2 复杂焊接结构工程检验实例 239

11.2.1 原材料检验 239

11.2.2 钢板的预处理质量检查 239

11.2.3 板件放样、画线、下料的尺寸检查 239

11.2.4 板件下料后外形尺寸的检查 240

11.2.5 焊接坡口或板件边缘加工质量的检查 240

11.2.6 组装前对待焊接区域清理的检查和组装尺寸的检查 240

11.2.7 焊接质量的检查 242

11.2.8 杆件焊后外形尺寸的检查 243

11.2.9 钢桥的试装检验 245

第12章 焊接接头静载强度计算 246

12.1 焊接接头应力分布 246

12.1.1 焊接接头的基本概念 246

12.1.2 焊接接头的力学性能 246

12.1.3 焊接接头的基本形式及工作应力分布 248

12.1.4 应力集中的概念 254

12.2 焊接接头的静载强度 255

12.2.1 工作焊缝和联系焊缝 255

12.2.2 焊接接头静载强度计算的假设 255

12.2.3 焊接接头的强度计算 256

12.2.4 许用应力 263

第13章 焊接结构的破坏与分析 264

13.1 概述 264

13.1.1 焊接结构的特点 264

13.1.2 焊接结构的分类 264

13.1.3 焊接结构的破坏形式 265

13.2 焊接结构的塑性破坏 265

13.2.1 塑性破坏的特征与危害 265

13.2.2 塑性破坏的原因 267

13.2.3 塑性破坏的防止措施 267

13.3 焊接结构的脆性破坏 269

13.3.1 脆性断裂的危害、特征 269

13.3.2 脆性断裂的原因 270

13.3.3 脆性断裂的主要影响因素 272

13.3.4 脆性断裂的评定方法 274

13.3.5 焊接结构的特点及其对脆断的影响 277

13.3.6 焊接结构制造工艺的特点 278

13.3.7 预防焊接结构脆性断裂的措施 281

13.4 焊接结构的疲劳断裂 283

13.4.1 焊接结构疲劳断裂的特征 283

13.4.2 影响焊接接头疲劳强度的因素 285

13.4.3 提高焊接接头疲劳强度的措施 290

第14章 焊接工艺规程的制定 293

14.1 焊接工艺规程 293

14.1.1 焊接工艺规程概述 293

14.1.2 制定焊接工艺规程的依据 293

14.1.3 制定焊接工艺规程的内容 293

14.2 焊接工艺评定 295

14.2.1 焊接工艺评定的意义 295

14.2.2 焊接工艺评定的前提条件 295

14.2.3 焊接工艺评定因素及类别划分 295

14.2.4 对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定 306

14.2.5 焊接工艺评定的程序和步骤 313

第15章 焊接施工组织 315

15.1 焊接施工组织概述 315

15.1.1 焊接施工组织的原则 315

15.1.2 与焊接质量有关的施工工艺选择 315

15.2 焊接施工组织设计 319

15.2.1 焊接施工组织编制的依据 319

15.2.2 焊接施工组织编制的内容 320

15.3 气焊、气割工作点的平面布置 321

15.3.1 对气焊、气割工作点平面布置的要求 321

15.3.2 平面布置的顺序和内容 322

15.3.3 氧气站的平面布置 323

15.3.4 乙炔站的平面布置 323

15.3.5 乙炔和氧气管道的敷设 324

15.3.6 局部排风的措施 325

第16章 焊接与切割安全技术知识 327

16.1 焊接作业的危险有害因素 327

16.1.1 焊接作业的危险因素 327

16.1.2 焊接作业的有害因素 327

16.2 特殊环境中的焊接与切割作业 333

16.2.1 特殊环境中焊、割作业的基本特征 333

16.2.2 特殊环境中焊、割作业的分类 333

16.2.3 特殊环境中焊接与切割作业的安全技术 334

16.3 焊接与切割作业的安全生产 338

16.3.1 焊接与切割生产的基本要求 338

16.3.2 焊接与切割作业人员的基本条件 339

16.4 焊接与切割作业安全操作规程 340

16.4.1 常用金属材料气焊安全操作规程 340

16.4.2 气压焊安全操作规程 340

16.4.3 手工火焰钎焊安全操作规程 341

16.4.4 手工气割安全操作规程 341

16.4.5 等离子切割安全操作规程 342

第17章 焊接质量管理 343

17.1 焊接质量管理概述 343

17.1.1 质量 343

17.1.2 质量管理 343

17.1.3 质量保证 343

17.1.4 质量管理体系 345

17.1.5 质量控制 345

17.2 焊接质量保证标准 345

17.2.1 焊接质量保证一般原则（GB/T 12467—2009） 345

17.2.2 焊接质量保证（GB/T 12467.1—2009） 346

17.2.3 ISO9000质量管理系列标准 348

17.3 焊接质量管理体系 349

17.3.1 焊接质量管理体系的要求 349

17.3.2 焊接质量体系的建立 351

17.3.3 质量体系的保证 355

第18章 健康、安全、环境（HSE）体系 356

18.1 概述 356

18.1.1 HSE管理体系的含义 356

18.1.2 HSE管理体系的特点 356

18.1.3 HSE管理体系的适用范围 357

18.1.4 推行与实施HSE管理体系的优点和作用 357

18.1.5 我国企业推行与实施HSE管理的必要性 357

18.2 HSE管理体系基本要素 358

18.2.1 “承诺与方针目标”要素 359

18.2.2 “计划”过程中的要素 360

18.2.3 “实施”过程中的要素 360

18.2.4 “检查”过程中的要素 360

18.2.5 “改进”过程中的要素 362

18.3 HSE管理体系建立步骤 364

18.3.1 前期准备 364

18.3.2 初始状态评价 364

18.3.3 体系策划与设计 365

18.3.4 文件编制 365

18.3.5 体系试运行 365

18.3.6 评审完善 365

第19章 焊工的培训和考试 366

19.1 焊工职业培训及考试概况 366

19.2 特种设备焊接操作人员的培训及考试 366

19.2.1 焊工的资质 366

19.2.2 焊工考试的内容 366

19.2.3 焊工操作技能考试项目代号 374

19.2.4 焊工的管理工作 375

附录 377