绪论 1
一、焊接技术的发展现状 1
二、焊接过程的物理实质 1
目录 1
三、本教材研究的对象及内容 3
四、学习本教材的目的及方法 4
§1-1 焊接热源 5
一、常用的焊接热源 5
第一章 焊接区热量的传播及温度变化 5
二、焊接过程的热效率 6
§1-2 焊接传热的基本方式与焊接温度场 7
一、焊接传热的基本方式 7
二、焊接温度场的概念 8
三、影响焊接温度场的因素 10
§1-3 焊接热循环 15
一、焊接热循环的基本概念 16
二、焊接热循环的基本参数和主要特征 16
三、影响焊接热循环的因素及调整焊接热循环的方法 18
参考资料 22
第二章 焊接化学冶金过程 23
§2-1 焊缝金属的构成 23
一、焊条的加热与熔化 23
二、母材的熔化及熔池 28
三、焊缝金属的熔合比 30
§2-2 焊接化学冶金过程的特点 33
一、焊接时金属的保护 33
二、焊接化学冶金反应区 34
三、焊接工艺参数与焊接化学冶金的关系 36
§2-3 焊接熔渣 37
一、熔渣的作用与组成 37
二、焊接熔渣的结构 39
三、熔渣的碱度 41
四、焊接熔渣的物理性能 42
§2-4 氢、氮与金属的作用 46
一、氢对金属的作用 46
二、氮对金属的作用 55
§2-5 焊缝金属的氧化与还原 58
一、氧化物的分解压 59
二、气相对焊缝金属的氧化 60
三、熔渣对焊缝金属的氧化 63
四、氧对焊缝质量的影响 65
五、焊缝金属的脱氧反应 66
§2-6 焊缝金属的合金化 69
一、合金化的目的 69
二、焊缝金属合金化的方式 70
三、合金元素的过渡系数及影响因素 70
一、焊缝金属的脱流 75
§2-7 焊缝金属的脱硫、脱磷 75
二、焊缝金属的脱磷 77
参考资料 78
第三章 焊缝金属的结晶 79
§3-1 焊缝金属的结晶过程 79
一、焊缝金属的结晶特点 79
二、焊缝金属的结晶过程 80
三、熔池结晶时晶粒长大的方向与速度 81
§3-2 焊缝金属的固态相变 83
一、焊缝中常见的金相组织类型 84
二、焊缝金属的固态相变过程及焊缝的二次组织 87
§3-3 焊缝金属的化学不均匀性 91
一、晶间偏析 91
二、区域偏析 93
三、层状偏析 93
§3-4 焊缝组织的改善 94
一、改善焊缝金属一次组织的措施 94
二、改善焊缝金属二次组织的措施 96
参考资料 97
第四章 焊接热影响区 98
§4-1 焊接接头熔合区的特征 99
一、熔合区的构成 99
二、熔合区的化学不均匀性 100
三、熔合区的物理不均匀性 102
§4-2 焊接热影响区在加热时的组织转变 102
一、焊接热影响区的加热特点 102
二、焊接加热时的组织转变特点 103
三、热影响区晶粒长大的特点 104
一、影响钢中过冷奥氏体转变的因素 107
§4-3 焊接热影响区冷却过程的组织转变 107
二、焊接热影响区冷却组织转变的特点 108
三、焊接条件下的CCT图 111
§4-4 焊接热影响区的组织 111
一、粗晶区 112
二、细晶区 112
三、部分相变区 112
四、回火区 112
一、热影响区的硬度分布 115
§4-5 热影响区的性能 115
二、热影响区的常温机械性能 119
三、热影响区的脆化 120
§4-6 焊接热模拟技术介绍 121
一、焊接热模拟装置的技术指标 122
二、典型焊接热模拟装置性能介绍 122
三、热模拟试验技术的应用 125
参考资料 126
二、形成气孔的气体 127
一、焊缝中气孔的分布特征 127
§5-1 气孔的分布特征与产生的原因 127
第五章 焊缝中的气孔与夹杂物 127
三、氢气孔产生的原因 128
四、一氧化碳气孔产生的原因 129
§5-2 气孔形成的过程 129
一、气泡的形核 130
二、气泡长大 130
三、气泡上浮 131
§5-3 影响气孔生成的因素及控制措施 132
一、冶金因素对气孔的影响 133
二、工艺因素对气孔的影响 135
§5-4 焊缝中的夹杂物 136
一、夹杂物的种类及危害 136
二、防止焊缝中形成夹杂物的措施 137
参考资料 137
第六章 焊接裂纹 138
§6-1 焊接裂纹的分类及基本特征 138
一、焊接裂纹的危害 138
二、裂纹的分类 139
一、结晶裂纹的特征与形成条件 142
§6-2 焊接时的结晶裂纹 142
二、影响结晶裂纹的因素 144
§6-3 热影响区液化裂纹 154
§6-4 焊接冷裂纹 156
一、焊接冷裂纹的危害及其特征 156
二、冷裂纹形成的基本因素及机理 158
三、冷裂纹敏感性的判据 162
四、防止冷裂纹的措施 169
§6-5 再热裂纹 173
一、再热裂纹的特征 173
二、再热裂纹产生的原因 174
三、防止再热裂纹的措施 175
§6-6 层状撕裂 177
一、层状撕裂的特征及形成原因 177
二、防止层状撕裂的措施 178
参考资料 180
§7-1 焊条的组成及其分类 181
一、焊条的组成及作用 181
第七章 焊条与焊剂 181
二、焊条的分类及型号 185
§7-2 焊条的冶金性能 187
一、钛钙型焊条的冶金性能 187
二、低氢型焊条的冶金性能 190
§7-3 焊条的工艺性能 193
一、焊接电弧的稳定性 193
二、焊缝成形 193
三、在各种位置焊接的适应性 193
五、飞溅 194
四、脱渣性 194
六、焊条的熔化速度及药皮发红问题 195
七、焊条的卫生指标 196
§7-4 焊条药皮配方设计及焊条制造 198
一、焊条药皮配方设计 198
二、焊条制造 200
§7-5 焊条的选用原则、使用和保管 203
一、焊条的选用原则 203
二、焊条使用的一般原则 204
§7-6 焊剂 206
三、焊条管理与贮存 206
一、焊剂的分类及型号 207
二、焊剂的成分与性能 210
§7-7 焊条和焊剂的发展现状 215
一、焊条发展现状 215
二、焊剂发展现状 219
参考资料 220
附录一 焊接钢丝标准（GB1300—77） 221
附录二 焊条药皮材料技术条件 223
附录三 常用药皮材料的性能 227
附录四 焊条牌号编制方法（摘自GB980—76） 229
附录五 国内外焊条对照表 231
第八章 金属的焊接性及其试验方法 235
§8-1 金属的焊接性 235
一、焊接性的概念 235
二、工艺焊接性与使用焊接性 235
三、冶金焊接性与热焊接性 236
三、焊接性试验方法分类 237
二、选择和拟定焊接性试验的原则 237
§8-2 金属焊接性试验 237
一、焊接性试验的内容 237
§8-3 常用的焊接性试验方法 238
一、不用专用装置的裂纹试验方法 238
二、使用专用设备的裂纹试验方法 245
三、使用焊接性试验方法 249
四、焊接性的间接评定法 253
参考资料 254
第九章 合金结构钢的焊接 255
§9-1 高强度钢的分类及性能特点 255
一、高强度钢的分类 255
二、热轧及正火钢的成分、组织和性能特点 256
三、低碳调质钢的成分、组织和性能特点 258
四、中碳调质钢的成分、组织和性能特点 260
五、低合金高强度钢的选用 262
§9-2 高强度钢的焊接性分析 263
一、合金元素对高强度钢焊接性的影响 263
三、热影响区高温液化裂纹 265
二、焊缝中的结晶裂纹（凝固裂纹） 265
四、冷裂纹 266
五、再热裂纹 268
六、层状撕裂 268
七、热影响区性能的变化 268
§9-3 低合金高强度钢的焊接工艺 271
一、热轧及正火钢的焊接工艺 271
二、低碳调质钢的焊接工艺 280
三、中碳调质钢的焊接工艺 284
§9-4 压力容器用钢的焊接 286
一、压力容器用钢的特点及分类 286
二、低碳钢压力容器的焊接 288
三、压力容器设计与制造中与焊接 290
工艺有关的规定 290
§9-5 珠光体耐热钢的焊接 292
一、珠光体耐热钢的成分与性能特点 292
二、珠光体耐热钢的焊接工艺 294
§9-6 低温用钢的焊接 296
二、低温用钢的分类 297
一、对低温用钢的性能要求 297
三、低温用钢的焊接 299
四、焊接低温压力容器的一些特殊要求 302
§9-7 低合金耐蚀钢的焊接 303
一、耐石油腐蚀低合金钢的焊接 303
二、耐大气及耐海水腐蚀用钢的焊接 306
参考资料 308
附录一 GB5118—85低合金钢焊条型号划分（摘录） 308
附录三 GB983—85不锈钢焊条型号划分（摘录） 310
附录二 钼和铬钼耐热钢焊条主要化学成分等级表示方法 310
附录四 低温用钢焊条牌号表示方法 311
第十章 不锈钢与耐热钢的焊接 312
§10-1 不锈钢与耐热钢的性能特点 312
一、金属的腐蚀与不锈钢的耐蚀性 312
二、耐热钢的耐热性 315
三、奥氏体钢的成分和性能特点 316
四、马氏体钢的成分和性能特点 319
五、铁素体钢的成分和性能特点 321
§10-2 奥氏体钢的焊接性 322
一、焊接接头的晶间腐蚀倾向 323
二、焊接接头的刀蚀 325
三、应力腐蚀开裂 326
四、焊接接头的热裂纹 329
五、不同使用条件下焊接接头的机械性能 333
§10-3 奥氏体钢的焊接工艺 334
一、焊前准备 334
二、奥氏体钢的手工电弧焊工艺 336
三、钨极氩弧焊工艺 337
五、埋弧焊 338
四、熔化极氩弧焊工艺 338
六、等离子弧焊接 339
七、铬锰氮不锈钢的焊接 339
八、焊缝的酸洗及钝化处理 339
§10-4 马氏体钢和铁素体钢的焊接 340
一、马氏体钢的焊接 340
二、铁素体钢的焊接 342
§10-5 珠光体钢与奥氏体钢的焊接 343
一、珠光体钢与奥氏体钢焊接的焊接性 344
二、焊接材料的选用 348
三、焊接工艺要点 350
四、不锈复合钢板的焊接 351
参考资料 354
附录 不锈钢焊条牌号编排方法 355
第十一章 铸铁的焊接 356
§11-1 铸铁的种类及性能 356
一、铸铁的种类、化学成分及牌号 356
二、铸铁的性能特点 358
三、铸铁的石墨化 359
一、接头的白口化 361
§11-2 灰口铸铁的焊接性 361
二、焊接接头的冷裂纹 363
§11-3 灰口铸铁的焊接工艺 365
一、灰口铸铁的手弧焊补焊工艺 365
二、灰口铸铁的气焊工艺 376
三、灰口铸铁的手工电渣焊工艺 379
四、灰口铸铁的钎焊 380
§11-4 球墨铸铁的焊接 381
一、球墨铸铁的焊接性 381
二、球墨铸铁的气焊 381
三、球墨铸铁的手工电弧焊 382
参考资料 383
第十二章 铝及铝合金的焊接 384
§12-1 铝及铝合金的分类及性能 384
一、工业纯铝 384
二、铝合金 385
§12-2 铝及铝合金的焊接性 390
一、气孔问题 391
二、裂纹问题 393
三、焊接接头软化问题 396
四、焊接接头的耐蚀性问题 398
§12-3 铝及铝合金的焊接工艺 400
一、焊接方法的选择 400
二、焊接材料的选择 400
三、焊前及焊后清理 402
四、铝及铝合金的氩弧焊工艺 403
五、铝及铝合金的气焊工艺 405
参考资料 406
附录 铝及铝合金焊条牌号编排方法 406
一、紫铜 407
第十三章 铜及铜合金的焊接 407
§13-1 铜及铜合金的分类及性能特点 407
二、黄铜 408
三、青铜 411
§13-2 铜及铜合金的焊接性 411
一、难熔及易变形 411
二、焊接裂纹 412
三、气孔 413
五、耐蚀性及导电性降低 414
四、接头的机械性能降低 414
§13-3 紫铜的焊接工艺 415
一、气焊工艺 415
二、氩弧焊工艺 417
三、其它焊接方法 419
§13-4 黄铜的焊接工艺 420
一、气焊 421
二、手工电弧焊 421
三、手工钨极氩弧焊 422
参考资料 422