绪论 1
第1章 焊接电弧 5
1.1电弧的物理基础 5
1.1.1气体放电的基本概念 5
1.1.2电弧中带电粒子的产生 6
1.2焊接电弧的引燃过程 22
1.2.1接触 22
1.2.2拉开 23
1.2.3燃弧 23
1.3电弧各区域及其导电机构 23
1.3.1阴极区及其导电机构 23
1.3.2弧柱区及其导电机构 25
1.3.3阳极区及其导电机构 26
1.3.4电极斑点的跳动现象 27
1.4焊接电弧的热和力 28
1.4.1电弧的热功率和温度分布 28
1.4.2电弧力及影响因素 32
1.5电弧的静特性与动特性 38
1.5.1焊接电弧的静特性 38
1.5.2焊接电弧的动特性 40
1.6焊接电弧的稳定性 41
1.6.1焊接电源的影响 42
1.6.2焊条药皮的影响 42
1.6.3气流的影响 42
1.6.4焊接处清洁程度的影响 42
1.6.5焊接电弧磁偏吹的影响及其控制 42
第2章 焊丝的熔化和熔滴过渡 46
2.1焊丝的加热及熔化 46
2.1.1热能来源 46
2.1.2焊丝与焊条的熔化参数 48
2.1.3影响焊丝熔化速度的因素 48
2.2熔滴的形成及过渡 50
2.2.1熔滴上的作用力 50
2.2.2熔滴过渡的主要形式及其特点 54
2.2.3熔滴的几何尺寸 66
2.2.4熔滴温度 67
2.2.5飞溅损失及影响因素 68
2.2.6熔滴过渡的控制 70
第3章 焊接熔池及焊缝成形 74
3.1焊接熔池 74
3.1.1电弧对焊件的热输入和热效率 74
3.1.2焊接熔池的温度分布 75
3.1.3熔池的质量和存在时间 77
3.1.4熔池金属的受力和流动状态 78
3.2熔池金属的结晶和焊缝成形 80
3.2.1熔池金属的结晶过程及特点 80
3.2.2焊缝的几何参数 84
3.2.3焊接参数和工艺因素对焊缝尺寸的影响 86
3.2.4焊缝成形缺陷及原因 90
3.2.5焊缝成形的控制 92
3.2.6电磁搅拌对焊缝组织及成形的影响 95
第4章 埋弧焊 101
4.1埋弧焊的特点和应用 101
4.1.1埋弧焊过程 101
4.1.2埋弧焊的特点 102
4.1.3埋弧焊的应用 106
4.2埋弧焊用焊丝和焊剂 107
4.2.1焊丝 107
4.2.2焊剂 111
4.2.3焊丝与焊剂的选配 118
4.3埋弧焊机 120
4.3.1埋弧焊机的结构和分类 120
4.3.2焊接过程中电弧的自动调节 122
4.3.3等速送丝式埋弧焊机 124
4.3.4电弧电压反馈变速送丝式埋弧焊机 130
4.4埋弧焊工艺 141
4.4.1焊前准备 141
4.4.2焊接技术及焊接参数 142
4.4.3焊接实例分析 152
第5章 钨极氩弧焊 155
5.1钨极氩弧焊概述 155
5.1.1钨极氩弧焊的特点 155
5.1.2钨极氩弧焊的应用 157
5.2焊枪、电极及氩气 157
5.2.1焊枪结构及气体保护效果 157
5.2.2电极材料及形状尺寸 159
5.2.3焊丝 162
5.2.4氩气 163
5.3钨极氩弧焊的种类 165
5.3.1直流钨极氩弧焊 165
5.3.2交流钨极氩弧焊 167
5.3.3脉冲钨极氩弧焊 170
5.3.4高频脉冲钨极氩弧焊 173
5.3.5多电极钨极氩弧焊 174
5.3.6氩弧点焊 174
5.4钨极氩弧焊工艺 175
5.4.1接头形式及坡口 175
5.4.2焊件和填充焊丝的焊前清理 176
5.4.3焊接参数 176
5.4.4操作要领 180
5.4.5焊接实例分析 185
5.5钨极氩弧焊焊机 190
5.5.1焊机的组成及引弧装置 191
5.5.2 WS系列交、直流钨极氩弧焊机 194
第6章 熔化极氩弧焊 203
6.1熔化极氩弧焊概述 203
6.1.1熔化极氩弧焊的特点 203
6.1.2熔化极氩弧焊的应用 204
6.2熔化极氩弧焊的焊接材料 204
6.2.1保护气体 204
6.2.2焊丝 207
6.3熔化极氩弧焊工艺 211
6.3.1焊前准备 211
6.3.2焊接参数选择 211
6.3.3铝的熔化极氩弧焊 212
6.3.4不锈钢的熔化极氩弧焊 217
6.3.5低碳钢和低合金结构钢的熔化极氩弧焊 218
6.4熔化极脉冲氩弧焊 222
6.4.1原理及熔滴过渡的特点 222
6.4.2冶金及工艺特点 223
6.4.3焊接参数的选择 224
6.4.4变极性脉冲MIG焊 225
6.4.5熔化极脉冲氩弧焊的应用 226
6.5熔化极活性气体保护焊 229
6.5.1 Ar＋O2 229
6.5.2 Ar＋CO2 230
6.5.3 Ar＋CO2＋O2 230
6.6熔化极氩弧焊设备 232
6.6.1熔化极氩弧焊电源 233
6.6.2程序自动控制系统和供气系统 235
6.6.3送丝系统 236
6.6.4焊枪 238
第7章 CO2气体保护焊 242
7.1 CO2气体保护焊的特点和应用 242
7.1.1 CO2气体保护焊的工艺特点与分类 242
7.1.2 CO2气体保护焊的冶金特性 243
7.2 CO2气体保护焊用的焊接材料 247
7.2.1 CO2气体 247
7.2.2焊丝 249
7.3 CO2气体保护焊工艺 254
7.3.1焊前准备 254
7.3.2焊接参数选择 256
7.3.3减少金属飞溅的措施 264
7.4 CO2气体保护焊设备 266
7.4.1 CO2气体保护焊设备的组成及分类 266
7.4.2 CO2气体保护焊焊接电源 268
7.4.3程序自动控制 269
7.4.4供气系统 269
7.4.5半自动CO2气体保护焊焊机 270
7.5特种CO2气体保护焊 279
7.5.1 CO2电弧点焊 279
7.5.2双层气流保护脉冲焊 281
第8章 药芯焊丝电弧焊 283
8.1药芯焊丝的特点及应用 283
8.1.1药芯焊丝的特点 283
8.1.2药芯焊丝的应用 284
8.2药芯焊丝的结构及分类 285
8.2.1药芯焊丝的结构 285
8.2.2药芯焊丝的分类 286
8.2.3气体保护焊用药芯焊丝 286
8.2.4焊剂保护用药芯焊丝 286
8.2.5自保护药芯焊丝 287
8.2.6不锈钢药芯焊丝 288
8.3药芯焊丝标准 290
8.4药芯焊丝CO2/MAG气体保护焊 297
8.4.1药芯焊丝CO2/MAG气体保护焊原理及工艺特点 297
8.4.2药芯焊丝CO2/MAG气体保护焊焊接参数 297
8.5焊接设备 301
第9章 等离子弧焊与切割 303
9.1等离子弧的形成及特性 303
9.1.1等离子弧的形成 303
9.1.2等离子弧的能量特性 304
9.1.3等离子弧的基本形式 305
9.1.4等离子弧的静特性及对电源外特性的要求 306
9.2等离子弧焊 307
9.2.1工艺特点及应用 307
9.2.2焊枪 308
9.2.3焊接方法及焊接参数的选择 312
9.2.4双弧现象及防止措施 318
9.2.5焊接实例分析 320
9.3粉末等离子弧堆焊和喷涂 322
9.3.1粉末等离子弧堆焊 322
9.3.2磁控等离子弧堆焊 325
9.3.3粉末等离子弧喷涂 325
9.3.4超音速等离子弧喷涂 327
9.3.5低压等离子弧喷涂 328
9.4等离子弧切割 328
9.4.1等离子弧切割的原理及特点 328
9.4.2等离子弧切割方法分类 329
9.4.3氮气等离子弧切割 330
9.4.4空气等离子弧切割 335
第10章 焊接方法在工程中的应用 344
10.1埋弧焊在工程中的应用 344
10.1.1 16MnR压力容器环缝的埋弧焊工艺 344
10.1.2 06Cr19Ni10钢制压力容器的埋弧焊工艺 346
10.1.3埋弧焊在轧辊表面堆焊中的应用 347
10.2钨极氩弧焊在工程中的应用 350
10.2.1 CO2冷凝器奥氏体不锈钢管板与纯铜换热管的钨极氩弧焊 350
10.2.2脉冲TIG焊在60万kW核电蒸汽发生器的管子与管板焊接中的应用 352
10.2.3不锈钢圆网的TIG焊工艺 355
10.2.4 Ar-N2混合气体保护TIG焊焊接纯铜的厚大件 357
10.3熔化极气体保护（MIG/MAG）焊在工程中的应用 359
10.3.1 MIG焊在大截面铸铝母线焊接中的应用 359
10.3.2大口径输气管道自动MAG焊工艺 362
10.3.3自动MAG焊在电站水轮机组蜗壳制作中的应用 365
10.3.4膜式省煤器的自动MAG焊 367
10.4 CO2气体保护焊在工程中的应用 369
10.4.1汽车车架CO2气体保护焊焊接工艺设计及变形控制 369
10.4.2 STTⅡ型逆变焊机在输气管道打底焊中的应用 372
10.4.3 CO2气体保护焊在高炉HS燃烧室炉壳焊接中的应用 374
10.5药芯焊丝电弧焊在工程中的应用 377
10.5.1药芯焊丝半自动电弧焊在管道工程中的应用 377
10.5.2 100t转炉炉壳的药芯焊丝自保护电弧焊技术 379
10.5.3药芯焊丝在异种钢焊接中的应用 381
10.6等离子弧焊在工程中的应用 384
10.6.1汽提塔钛板衬里的等离子弧焊 384
10.6.2等离子纵缝焊机在不锈钢容器制造中的应用 387
10.6.3耐候钢纵缝的等离子弧焊 389
10.7熔焊工艺方法混合应用的工程实例 391
参考文献 397