第1章 概述 1
1.1 焊接技术的发展 1
1.2 焊接结构的特点与制造性能 2
1.3 焊接结构的应用 4
1.4 焊接制造的新挑战 9
参考文献 12
第2章 焊接工程招投标 13
2.1 工程招标的原则 13
2.1.1 招标的基本原则及基本项目 13
2.1.2 招标人及招标的具体规定 13
2.1.3 投标的具体规定 14
2.1.4 法律责任 15
2.2 投标流程 17
2.2.1 研究招标文件 17
2.2.2 复核工程量 17
2.2.3 编制投标文件 17
2.2.4 提交投标文件 18
2.3 焊接结构工程的投标 18
2.3.1 焊接工程标书 18
2.3.2 焊接工程标书的主要内容 19
2.4 编制投标文件 23
2.5 投标报价与决策 24
2.5.1 投标报价决策依据概况 24
2.5.2 决策的依据参考 24
2.5.3 投标策略 24
2.5.4 具体投标技巧 25
2.5.5 根据“施工组织设计”中的优化设计和合理化建议正确定价 25
2.6 开标与评标 26
2.6.1 开标 26
2.6.2 评标 26
2.6.3 中标 27
2.7 签订合同 27
2.8 招投标工程案例 27
2.8.1 招标文件案例 27
2.8.2 投标书案例 29
参考文献 34
第3章 焊接接头设计 35
3.1 焊接接头概述 35
3.1.1 焊接接头的构成及特点 35
3.1.2 焊接接头的基本形式 35
3.2 焊缝及坡口的设计与表达 36
3.2.1 焊缝的工程标注 36
3.2.2 焊接接头坡口设计 44
3.3 焊接接头的静载强度设计 73
3.3.1 焊接接头静载强度设计原则 73
3.3.2 熔化焊接头的静载强度设计 74
3.3.3 点焊和缝焊接头的静载强度设计 77
3.4 焊接接头应力疲劳设计 79
3.4.1 焊接构件应力确定方法 79
3.4.2 疲劳分析方法 83
3.4.3 疲劳分析方法的选择 86
3.4.4 焊接接头疲劳设计 87
3.4.5 焊接构件疲劳试验 91
参考文献 98
第4章 焊接结构常用金属材料 99
4.1 结构钢 99
4.1.1 碳素结构钢 100
4.1.2 低合金钢 102
4.1.3 超细晶高强钢 115
4.1.4 超高强度钢 116
4.1.5 低合金耐蚀钢 118
4.2 特殊钢 121
4.2.1 耐热钢 121
4.2.2 低温钢 123
4.2.3 不锈钢 125
4.3 有色金属 127
4.3.1 铝及铝合金 127
4.3.2 钛及钛合金 131
参考文献 134
第5章 材料焊接性与焊接性试验 135
5.1 材料焊接性及影响因素 135
5.1.1 焊接性概念 135
5.1.2 影响焊接性的因素 136
5.2 焊接性试验内容及焊接性评定方法分类 137
5.2.1 焊接性试验内容 137
5.2.2 焊接性评定方法分类 139
5.3 材料焊接性评定方法 140
5.3.1 材料焊接性间接评定方法 140
5.3.2 材料焊接性直接试验方法 144
5.4 焊接性试验方法简介 148
5.4.1 斜y形坡口焊接裂纹试验方法 148
5.4.2 插销试验方法 150
5.4.3 对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法 152
5.4.4 压板对接（FISCO）焊接热裂纹试验方法 152
5.4.5 可调拘束裂纹试验方法 153
5.4.6 鱼骨状裂纹试验方法 155
5.4.7 焊接接头拉伸试验方法 155
5.4.8 焊接接头弯曲试验方法 157
5.4.9 焊接接头冲击试验方法 159
5.5 焊接性试验报告 160
5.6 焊接性试验应用案例 161
5.6.1 NK-HITEN 610U2L钢焊接冷裂纹敏感性评定 161
5.6.2 Al-Mg-Sc型铝合金5B70热裂纹敏感性评估 163
参考文献 165
第6章 焊接材料 166
6.1 焊条 166
6.1.1 焊条的构成 166
6.1.2 焊条的型号与性能 169
6.2 焊丝 181
6.2.1 焊丝的分类 181
6.2.2 实芯焊丝 181
6.2.3 药芯焊丝 182
6.3 焊剂 193
6.3.1 焊剂的分类 193
6.3.2 焊剂的牌号和型号 194
6.3.3 焊剂的主要成分、性能及应用特点 196
6.4 焊接用气体 205
6.4.1 焊接用气体的基本性质 205
6.4.2 焊接气体的选用 208
6.5 钨电极 210
参考文献 211
第7章 焊接方法与设备 212
7.1 焊条电弧焊 212
7.1.1 基本原理与特点 212
7.1.2 焊接参数与焊缝成形 213
7.1.3 典型设备 216
7.1.4 焊接制造案例 218
7.2 埋弧焊 220
7.2.1 基本原理与特点 220
7.2.2 焊接参数与焊缝成形 222
7.2.3 多丝、窄间隙及带极埋弧焊 226
7.2.4 埋弧焊典型设备 229
7.2.5 焊接制造案例 233
7.3 非熔化极气体保护焊 237
7.3.1 基本原理与特点 237
7.3.2 焊接参数与焊缝成形 238
7.3.3 高效TIG焊技术 243
7.3.4 典型设备 245
7.3.5 焊接制造案例 249
7.4 熔化极气体保护焊 250
7.4.1 基本原理与特点 250
7.4.2 焊接参数与焊缝成形 252
7.4.3 高效熔化极气体保护焊 258
7.4.4 典型设备 262
7.4.5 焊接制造案例 267
7.5 激光焊 271
7.5.1 基本原理与特点 271
7.5.2 焊接参数与焊缝成形 273
7.5.3 激光焊设备 278
7.5.4 焊接制造案例 283
7.6 搅拌摩擦焊 285
7.6.1 基本原理与特点 285
7.6.2 焊接参数及焊缝成形 287
7.6.3 搅拌摩擦焊设备 290
7.6.4 焊接制造案例 293
参考文献 294
第8章 金属热切割 295
8.1 概述 295
8.2 气割 296
8.2.1 气割原理与特点 296
8.2.2 气割设备与材料 297
8.2.3 气割工艺 300
8.2.4 典型案例 303
8.3 等离子弧切割 304
8.3.1 等离子弧切割原理及分类 304
8.3.2 等离子弧切割设备、材料与工艺 304
8.3.3 等离子弧切割应用案例 309
8.4 激光切割 309
8.4.1 激光切割原理与特点 310
8.4.2 激光切割设备与工艺 311
8.4.3 激光切割典型案例 314
参考文献 315
第9章 焊接结构制造工艺流程 316
9.1 焊接制造过程 316
9.1.1 工艺过程及其组成 318
9.1.2 产品设计准备 319
9.1.3 产品工艺准备 322
9.1.4 合理组织焊接制造过程 324
9.1.5 焊接制造能力估算 324
9.2 制造类型与特征 330
9.2.1 制造类型概述 330
9.2.2 产品特点与制造类型的关系 331
9.2.3 改善制造类型的措施 333
9.3 制造纲领和工艺文件 333
9.3.1 制造纲领 333
9.3.2 制造工艺文件 334
9.4 备料加工工艺 340
9.4.1 钢材预处理 340
9.4.2 钢材矫正 340
9.4.3 划线、放样及号料 343
9.4.4 钢材的下料 343
9.4.5 钢材边缘与坡口加工 346
9.4.6 钢材的弯曲及成形 347
9.4.7 钢材的制孔 349
9.4.8 备料加工方法与适用范围 351
9.5 装配与焊接工艺 353
9.5.1 焊接清理 353
9.5.2 装配工艺 355
9.5.3 装配方法分类 355
9.5.4 装配中的定位焊 356
9.5.5 装配间隙与偏差 356
9.5.6 焊接结构装配次序的确定 359
9.5.7 分部件装配—焊接法 359
9.5.8 装配中应注意的问题 360
9.5.9 焊接工艺 361
9.6 焊接热处理工艺 363
9.6.1 焊前预热 363
9.6.2 后热 364
9.6.3 焊后热处理 365
参考文献 366
第10章 焊接工艺设计 367
10.1 概述 367
10.1.1 焊接工艺设计的内容 367
10.1.2 焊接工艺设计流程 367
10.1.3 焊接质量管理 368
10.2 图样的工艺性审查 368
10.2.1 产品标准化综合要求 369
10.2.2 质量控制要求 369
10.2.3 焊接坡口及工艺方法的选择 370
10.3 焊接工艺方案论证 372
10.3.1 焊接工艺方案的策划 372
10.3.2 焊接工艺评定 377
10.4 焊接工艺 386
10.4.1 焊接工艺规程 386
10.4.2 焊接材料定额的计算 389
10.4.3 焊后热处理规程的编写方法 391
10.4.4 产品焊接见证件的设置 392
10.4.5 焊接工艺一览表 392
参考文献 394
第11章 焊接制造用机械设备 395
11.1 焊接车间平面布置 395
11.1.1 车间类型与组成 395
11.1.2 车间工艺平面布置 396
11.1.3 车间设备和通道布置 398
11.1.4 典型焊接车间工艺平面布置 398
11.2 焊接制造用主要设备 400
11.2.1 备料加工设备 400
11.2.2 焊接工装夹具 428
11.2.3 焊接变位设备 447
11.2.4 焊后工序设备 471
参考文献 475
第12章 焊接智能制造与信息化 476
12.1 概论 476
12.2 焊接智能化的属性 477
12.2.1 焊接智能制造系统的特征 477
12.2.2 焊接制造信息的属性及内涵 479
12.2.3 焊接智能制造系统的技术构成 479
12.3 焊接制造的数字化 480
12.3.1 数字化焊机 480
12.3.2 数字化焊接装备与生产系统的应用案例 483
12.3.3 切割车间的信息化和数字化 486
12.3.4 发展中的热切割技术 488
12.4 数字化焊接车间 490
12.4.1 数字化焊接车间的基本组成 490
12.4.2 数字化焊接车间的管理 490
12.5 数字化焊接工厂的概念 493
12.6 以机器人焊接为代表的焊接智能制造 494
12.6.1 智能化视觉传感技术 495
12.6.2 特种用途的焊接机器人 499
12.6.3 多机器人焊接的协同作业 502
12.6.4 智能焊接机器人和3D打印技术 502
12.7 焊接过程建模与仿真 504
12.7.1 焊接热源及温度场 505
12.7.2 焊接应力与变形的数值模拟 509
12.7.3 焊接工艺优化 510
12.7.4 焊接数值模拟技术的发展趋势 513
12.8 焊接智能制造与信息化的进一步思考 514
参考文献 515
第13章 焊接制造的质量管理与无损检测 517
13.1 焊接检验 517
13.1.1 焊接前检验 517
13.1.2 焊接过程中检验 519
13.1.3 焊接后检验 519
13.2 焊接缺陷 524
13.2.1 焊接缺陷的定义 524
13.2.2 缺欠的分类及代号 524
13.2.3 金属熔化焊焊接缺陷的影响因素及预防措施 539
13.2.4 焊接缺陷的返修 540
13.3 焊接结构 541
13.3.1 焊接结构质量 541
13.3.2 焊接结构验收 542
13.3.3 焊缝验收 543
13.3.4 焊接结构的验收举例 545
13.4 焊接过程与ISO9001质量管理体系 546
13.4.1 质量管理 546
13.4.2 质量管理体系 549
13.4.3 质量管理体系对焊接过程的要求 555
13.5 无损检测 556
13.5.1 射线检测 556
13.5.2 超声波检测 558
13.5.3 磁粉检测 562
13.5.4 渗透检测 563
13.5.5 涡流检测 566
参考文献 566
第14章 焊接从业人员资格认证与管理 567
14.1 现阶段我国焊接从业人员状况 567
14.1.1 焊接从业人员的数量及成分构成 567
14.1.2 焊接从业人员的职业进阶 568
14.2 我国焊工的执业资格认证体系 568
14.2.1 目前我国焊工的持证种类 568
14.2.2 我国现行焊工技术资格考试及认证标准 570
14.2.3 我国现行法律、法规、规范、标准对焊工的资格要求 571
14.3 焊接从业人员资格管理现状 578
14.3.1 焊工 578
14.3.2 焊接技术人员 578
14.3.3 焊接质量检验人员 579
参考文献 579
第15章 焊接安全 580
15.1 概述 580
15.2 焊接安全技术 582
15.2.1 焊接安全用电 582
15.2.2 焊接和切割用气体及作业安全 583
15.2.3 焊接制造的防火与防爆 586
15.3 焊接劳动卫生与防护 588
15.3.1 电焊烟尘和有毒气体 588
15.3.2 电焊操作的职业防护 591
参考文献 595
第16章 焊接结构制造工程典型案例 597
16.1 国家体育场钢结构焊接工程 597
16.1.1 工程概况 597
16.1.2 钢结构用材 597
16.1.3 焊接工程的指导思想 598
16.1.4 现场通用焊接工艺的基本规定 600
16.1.5 应力与变形控制措施 601
16.1.6 施焊环境要求 603
16.1.7 建筑钢结构厚板焊接技术 603
16.1.8 建筑钢结构低温焊接技术 605
16.1.9 焊接检验 605
16.1.10 国家体育场钢结构焊接工程的合龙技术 606
16.2 火电厂超超临界锅炉安装焊接工程 610
16.2.1 工程概况 610
16.2.2 焊接管理工作 611
16.2.3 技术难点攻关 612
16.3 高炉炉壳焊接工程 613
16.3.1 工程概况 613
16.3.2 工程特点 614
16.3.3 焊接方案 614
16.3.4 施工防风与防雨临时措施 616
16.3.5 施工质量及安全保证 616
16.4 大桥钢箱梁拼装焊接工程 617
16.4.1 工程概况 617
16.4.2 工程特点 617
16.4.3 焊接工程管理 618
16.4.4 焊接质量管理与控制 619
16.4.5 新技术在钢箱梁焊接中的应用 622
16.5 铺管工程船建造工程 625
16.5.1 工程概况 625
16.5.2 工程特点 626
16.5.3 焊接工程管理 627
16.5.4 焊接质量管理 628
16.5.5 焊接新技术应用 632
16.6 LNG储罐焊接工程 634
16.6.1 工程概况 634
16.6.2 质量活动 634
16.6.3 内罐焊接技术 637
参考文献 642
附录 643
附录A焊接常用英语缩略语 643
附录B焊接常用单位换算表 646