1 金属焊接性及其试验评定 1
1.1 金属焊接性及其影响因素 1
1.1.1 焊接性概念 1
1.1.2 影响焊接性的因素 2
1.2 金属焊接性试验的内容及方法 3
1.2.1 焊接性试验的内容 3
1.2.2 焊接性试验方法的分类 4
1.2.3 选择或制定焊接性试验方法的原则 5
1.3 金属焊接性的间接评定方法 5
1.3.1 碳当量法 5
1.3.2 焊接冷裂纹敏感指数法 7
1.3.3 热裂纹敏感性指数法 7
1.3.4 再热裂纹指数法 8
1.3.5 层状撕裂敏感性指数法 8
1.3.6 焊接热影响区最高硬度法 9
1.3.7 CCT图法或SHCCT图法 10
1.3.8 焊接热-应力模拟法 10
1.4 金属焊接性直接试验方法 13
1.4.1 焊接冷裂纹试验方法 13
1.4.2 焊接热裂纹试验方法 20
1.4.3 焊接再热裂纹试验方法 23
1.4.4 层状撕裂试验方法 24
1.5 几种典型高强钢的焊接裂纹试验 25
1.5.1 HQ60钢 25
1.5.2 HQ70钢 26
1.5.3 12MnCrMoVCu钢 27
1.5.4 14MnMoNbB钢 27
1.5.5 HQ100钢 28
思考题 28
2 合金结构钢的焊接 29
2.1 合金结构钢的分类 29
2.1.1 高强钢 29
2.1.2 珠光体耐热钢 31
2.1.3 低温钢 31
2.1.4 低合金耐蚀钢 31
2.2 高强钢的成分和性能 32
2.2.1 热轧及正火钢的成分和性能 32
2.2.2 热机械轧制钢的成分和性能 34
2.2.3 低碳调质钢的成分和性能 35
2.2.4 中碳调质钢的成分和性能 37
2.3 高强钢的焊接性分析 39
2.3.1 热裂纹 39
2.3.2 冷裂纹 39
2.3.3 再热裂纹 42
2.3.4 层状撕裂 43
2.3.5 焊接接头的强度匹配和焊缝韧性 43
2.3.6 焊接热影响区性能变化 45
2.4 高强钢的焊接工艺特点 51
2.4.1 焊接方法的选择 51
2.4.2 坡口加工、装配及定位焊 52
2.4.3 焊接材料的选择 52
2.4.4 焊接工艺参数的确定 55
2.4.5 热轧及正火钢的焊接工艺要点 58
2.4.6 热机械轧制钢的焊接工艺要点 60
2.4.7 低碳调质钢的焊接工艺要点 64
2.4.8 中碳调质钢的焊接工艺要点 65
2.5 珠光体耐热钢的焊接 67
2.5.1 珠光体耐热钢的成分及性能 67
2.5.2 珠光体耐热钢的焊接性分析 70
2.5.3 珠光体耐热钢的焊接工艺要点 71
2.6 低温钢的焊接 72
2.6.1 低温钢的成分及性能 72
2.6.2 低温钢的焊接性分析 76
2.6.3 低温钢的焊接工艺要点 76
2.7 典型高强钢焊接结构的焊接案例 79
2.7.1 Q345工字梁焊接 79
2.7.2 X60陕京输气管线的焊接 80
2.7.3 35CrMo卷轴的焊接 81
思考题 82
3 不锈钢及耐热钢的焊接 84
3.1 不锈钢及耐热钢类型 84
3.1.1 基本概念 84
3.1.2 按成分分类 84
3.1.3 按用途分类 85
3.1.4 按组织分类 85
3.2 不锈钢及耐热钢的成分和性能 86
3.2.1 不锈钢及耐热钢的成分 86
3.2.2 不锈钢及耐热钢的物理性能 86
3.2.3 不锈钢及耐热钢的力学性能 89
3.2.4 不锈钢及耐热钢的耐腐蚀性能 90
3.2.5 不锈钢及耐热钢的高温性能 92
3.3 奥氏体不锈钢的焊接性分析 93
3.3.1 焊接接头耐蚀性 93
3.3.2 焊接接头热裂纹 97
3.3.3 焊接接头脆化 100
3.4 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点 101
3.4.1 焊接方法的选择 102
3.4.2 焊接材料的选择 102
3.4.3 其他工艺要点 102
3.5 铁素体不锈钢的焊接工艺要点 104
3.5.1 铁素体不锈钢焊接性分析 104
3.5.2 铁素体不锈钢的焊接工艺要点 105
3.6 马氏体不锈钢的焊接工艺要点 107
3.6.1 马氏体不锈钢焊接性分析 107
3.6.2 马氏体不锈钢的焊接工艺要点 107
3.7 铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接工艺要点 110
3.7.1 铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接性分析 110
3.7.2 铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接工艺要点 111
3.8 典型不锈钢及耐热钢焊接案例 112
3.8.1 1Cr18Ni9Ti不锈钢小径管的焊条电弧焊 112
3.8.2 2Cr13不锈钢阀杆破裂补焊 113
3.8.3 双相不锈钢钢管的焊接 114
思考题 115
4 铸铁的焊接 116
4.1 铸铁的种类及性能 116
4.1.1 白口铸铁 116
4.1.2 灰口铸铁 117
4.1.3 可锻铸铁 118
4.1.4 球墨铸铁 119
4.1.5 蠕墨铸铁 120
4.2 灰口铸铁的焊接性分析 120
4.2.1 焊接接头白口及淬硬组织 120
4.2.2 焊接裂纹 122
4.3 灰口铸铁的焊接工艺要点 123
4.3.1 同质焊缝（铸铁型）熔化焊 124
4.3.2 异质焊缝（非铸铁型）电弧冷焊 128
4.3.3 钎焊 131
4.3.4 氧乙炔火焰粉末喷焊 132
4.4 球墨铸铁的焊接工艺要点 133
4.4.1 球墨铸铁的焊接性分析 133
4.4.2 球墨铸铁的焊接工艺要点 133
4.5 典型灰口铸铁焊接案例 134
思考题 135
5 有色金属的焊接 136
5.1 铝及铝合金的焊接 136
5.1.1 铝及铝合金的分类、成分及性能 136
5.1.2 铝及铝合金的焊接性分析 139
5.1.3 铝及铝合金的焊接工艺要点 148
5.2 钛及钛合金的焊接 153
5.2.1 钛及钛合金的分类、成分及性能 153
5.2.2 钛及钛合金的焊接性分析 155
5.2.3 钛及钛合金的焊接工艺要点 159
5.3 铜及铜合金的焊接 161
5.3.1 铜及铜合金的分类、成分及性能 161
5.3.2 铜及铜合金的焊接性分析 163
5.3.3 铜及铜合金的焊接工艺要点 165
5.4 典型铝及铝合金焊接案例 168
思考题 169
6 异种金属材料的焊接 170
6.1 珠光体钢与奥氏体钢的焊接 170
6.1.1 异种钢的焊接性分析 170
6.1.2 异种钢的焊接工艺要点 176
6.2 复合钢板的焊接工艺要点 177
6.3 钢与铝及铝合金的焊接 179
6.3.1 钢与铝及铝合金焊接性分析 179
6.3.2 钢与铝及铝合金焊接工艺要点 180
6.4 钢与铜及铜合金的焊接 181
6.4.1 钢与铜及铜合金焊接性分析 181
6.4.2 钢与铜及铜合金焊接工艺要点 182
6.5 典型异种钢焊接案例 183
思考题 184
参考文献 185