第一部分 金属熔焊过程总论 1
第一章 焊接区的温度变化特点 1
1-1 热传导的基础方程 1
1-2 焊接时的温度场 3
一、数学解析的假定条件 3
二、瞬时热源的热传导过程 4
三、单道焊温度场的解析 6
1-3 焊接热循环特性 11
一、焊接热循环的意义 11
二、影响热循环特性的因素 13
三、多道焊的焊接热循环 21
第二章 焊缝金属的化学组成变化 25
2-1 焊缝金属的构成 25
一、焊条金属熔滴的特征 25
二、焊接熔池的特征 27
三、焊缝金属的熔合比 33
2-2 焊接冶金过程特点 36
一、药皮反应区的特点 36
二、熔滴反应区的特点 37
三、熔池反应区的特点 40
四、焊接工艺条件的作用 44
2-3 焊缝中的气体杂质 46
一、焊缝金属中的氧 46
二、焊缝金属中的氮 49
三、焊缝金属中的氢 57
第三章 焊缝金属的凝固 68
3-1 焊缝的凝固过程特点 68
一、焊缝金属的联生结晶 68
二、焊缝树状晶的成长 70
一、组分过冷现象 73
3-2 焊缝凝固组织的形态 73
二、焊缝凝固组织的形态变化 75
三、焊缝树状晶的形貌特征 78
3-3 焊缝的凝固偏析 79
一、晶间偏析 79
二、层状偏析 84
3-4 焊缝金属组织的控制 86
一、焊接工艺的调整 87
二、变质处理的应用 89
三、振荡结晶的效应 91
第四章 焊接接头熔合区的特性 94
4-1 熔合区的构成及特征 94
一、熔合区的构成 94
二、熔合区的特征 96
一、熔合比的影响 100
4-2 凝固过渡层的特性 100
二、焊条金属成分的影响 102
三、熔池存在时间的影响 103
4-3 碳迁移过渡层的特性 104
一、固液相间碳分配的影响 106
二、固态相间碳的活度差的影响 107
第五章 焊接热影响区的特性 111
5-1 焊接热影响区的形成 111
一、有重结晶的金属的热影响区特征 111
二、无重结晶的金属的热影响区特征 113
5-2 焊接时相及组织转变的特点 116
一、钢中过冷奥氏体转变产物的一般特点 116
二、影响过冷奥氏体转变的因素 121
三、焊接时的晶粒粗化倾向 124
四、近缝区的硬化性 129
五、焊接热影响区的软化现象 139
一、焊件中不均匀应力场的形成 144
5-3 焊件中热应力应变的影响 144
二、焊接时瞬时热应力应变的特性 148
三、塑性形变对奥氏体转变的影响 155
四、焊接热影响区的热应变脆化 159
第二部分 金属焊接性若干问题 165
第六章 高强钢接头的脆化 165
6-1 金属断裂的一般概念 165
一、断裂类型及特征 165
二、断裂韧性的概念 171
6-2 焊接接头韧性的控制 175
一、接头韧性的一般特征 175
二、近缝区的韧性 177
三、焊缝金属的韧性 191
一、冲击试验的韧性要求 200
6-3 焊接接头的韧性要求 200
二、断裂力学的判据 201
三、焊缝金属与母材的适应性 207
第七章 焊接热裂纹 210
7-1 焊接热裂纹的特征及形成条件 210
一、焊接热裂纹的一般特征 210
二、焊接热裂纹的形成条件 210
7-2 焊缝热裂纹的控制 216
一、冶金因素的作用 216
二、工艺条件的影响 229
7-3 近缝区热裂纹的控制 234
第八章 焊接冷裂纹 237
8-1 焊接冷裂纹的特征及形成条件 237
一、焊接冷裂纹的特征 237
二、焊接冷裂纹的形成条件 242
三、关于冷裂纹的形成机理 259
一、焊接工艺的作用 266
8-2 焊接冷裂纹的控制 266
二、焊接材料的选用 270
三、紧急后热的应用 274
第九章 层状撕裂 278
9-1 层状撕裂的特征及形成条件 278
一、层状撕裂的特征 278
二、层状撕裂的形成条件 279
一、主要影响因素 280
9-2 层状撕裂的控制 280
二、层状撕裂的防止途径 281
第十章 再热裂纹 284
10-1 再热裂纹的特征及形成条件 284
一、再热裂纹的特征 284
二、再热裂纹的形成条件 285
10-2 再热裂纹的控制 291
一、控制焊接工艺 291
三、减缓残余应力 294
二、应用低强焊缝 294
第十一章 应力腐蚀裂纹 295
11-1 应力腐蚀裂纹的特征及形成条件 295
一、应力腐蚀裂纹的特征 296
二、应力腐蚀裂纹的形成条件 299
11-2 应力腐蚀裂纹的控制 302
一、设计与管理 302
二、组装与焊接 305
附录 金属材料焊接性主要试验方法 314
一、冷裂敏感性试验方法 314
二、热裂敏感性试验方法 319
三、层状撕裂敏感性试验方法 321
四、再热裂纹敏感性试验方法 324
五、应力腐蚀裂纹敏感性试验方法 326
六、脆性断裂试验 328
参考文献 330