第一章 锅炉压力容器基本知识 1
第一节 锅炉的分类、型号、参数及主要技术经济指标 1
一、锅炉的分类 1
二、锅炉的参数、主要技术经济指标和型号 2
第二节 电站锅炉的结构 6
一、亚临界锅炉的总体结构 6
二、超临界及超超临界锅炉的总体结构 11
三、循环流化床锅炉的总体结构 14
四、联合循环余热锅炉的总体结构 14
第三节 压力容器的分类及基本结构 16
一、压力容器的分类 17
二、圆柱形压力容器的结构 19
第四节 典型压力容器概述 23
一、球形压力容器 23
二、换热器 23
三、塔器 26
四、反应器 27
第二章 金属学的一般知识 28
第一节 金属的特点及分类 28
一、按基本元素分类 28
二、按密度分类 28
第二节 金属的晶体结构及合金的组织 28
一、金属的晶体结构 28
二、合金的组织 30
第三节 金属材料的性能及试验 31
一、金属材料的物理性能 31
二、金属材料的力学性能 32
三、金属材料的常规力学性能试验 32
第四节 铁碳合金 34
一、铁碳合金相图和铁碳合金的组织 34
二、奥氏体等温转变图 36
第五节 钢材的冶炼及分类 37
一、钢材的冶炼 37
二、钢材的分类 39
第六节 常用钢材牌号表示方法 39
一、我国锅炉压力容器常用钢材牌号 39
二、国外钢材牌号的表示方法 42
第七节 钢的热处理 46
一、淬火 46
二、回火 46
三、退火 47
四、正火 48
第三章 焊接基础知识 49
第一节 金属焊接方法的分类及焊接热源 49
一、金属焊接的定义 49
二、焊接方法的分类 49
三、焊接热源 50
第二节 熔焊焊接热过程 50
一、焊接热效率 50
二、焊接热过程 51
三、焊接热循环 52
第三节 熔池保护和焊缝金属中元素的控制 54
一、焊接熔池 54
二、焊接区金属的保护 55
三、焊缝金属中的氧、硫、磷及其控制 55
四、焊缝金属的合金化 58
第四节 焊接熔池的结晶和焊缝组织 58
一、焊接接头的组成及特点 58
二、焊缝金属的一次结晶组织 59
三、焊缝金属的二次结晶组织 61
四、焊缝金属组织与性能的关系 63
第五节 熔合区和热影响区的组织和性能 64
一、不易淬火钢 64
二、易淬火钢 64
三、不锈钢 65
第六节 坡口、焊接接头和焊缝的形式 66
一、坡口形式 66
二、焊接接头的形式 67
三、焊缝的形式 69
第七节 焊接性和焊接性试验方法 69
一、金属材料的焊接性 70
二、工艺焊接性试验方法 71
三、使用焊接性试验方法 75
第八节 焊接工艺内容概述 79
一、电特性参数 79
二、温度参数 80
三、焊接操作技术 80
四、焊接位置 81
五、焊后热处理 84
第四章 弧焊电源 86
第一节 焊接电弧的特性及其分类 86
一、焊接电弧的电特性 86
二、电弧的力学特性 87
三、焊接电弧的分类 88
第二节 电弧的偏吹 90
一、电弧偏吹的产生机理 90
二、焊接电弧磁偏吹的产生原因 91
三、电弧偏吹的消除及防止措施 93
第三节 对弧焊电源电气性能的基本要求 94
一、对弧焊电源外特性的要求 94
二、对弧焊电源调节性能的要求 96
三、对弧焊电源动特性的要求 98
第四节 弧焊电源的分类、特点和用途 99
一、常用弧焊电源的特点及应用 99
二、按电源外特性控制方式不同分类的弧焊电源特点及应用 100
三、弧焊电源的型号 101
第五节 各种弧焊电源的基本原理介绍 104
一、交流弧焊电源 104
二、直流弧焊电源 108
三、脉冲弧焊电源 112
四、逆变式弧焊电源——弧焊逆变器 114
五、数字控制式智能弧焊电源和数字化弧焊电源 116
第六节 弧焊电源的选择 118
一、根据焊接方法选择 118
二、根据生产工艺和施工条件选择 119
第五章 焊接材料 121
第一节 焊接材料的定义和基本要求 121
一、焊接材料的定义 121
二、对焊接材料的基本要求 121
第二节 焊条的组成、分类及型号 123
一、焊条的组成 123
二、焊条的分类 124
三、焊条的型号及牌号 125
第三节 焊丝的分类、型号及牌号 130
一、焊丝的分类 130
二、实芯焊丝的型号及牌号 131
三、药芯焊丝的型号 132
第四节 焊剂的分类、型号及牌号 137
一、焊剂的分类 137
二、焊剂的牌号 137
三、焊剂的型号 138
第五节 焊接用气体和钨极 141
一、氩气 141
二、氧气 142
三、二氧化碳 142
四、焊接用钨极 143
第六节 焊接材料的采购、验收及管理 144
一、焊接材料的采购与验收 144
二、焊接材料的保管 145
三、焊接材料的烘干 146
四、焊接材料的发放与回收 147
第七节 国内外焊接材料简介 148
第六章 锅炉压力容器常用钢材的焊接 156
第一节 锅炉压力容器常用碳素结构钢的焊接 156
一、锅炉压力容器常用碳素结构钢 156
二、碳素结构钢的焊接特点 159
第二节 锅炉压力容器常用低合金高强度结构钢的焊接 163
一、锅炉压力容器常用低合金高强度结构钢 163
二、低合金高强度结构钢的焊接特点 166
第三节 锅炉压力容器常用低、中合金耐热钢的焊接 169
一、锅炉压力容器常用低、中合金耐热钢 169
二、低、中合金耐热钢的焊接特点 170
第四节 锅炉压力容器常用不锈钢的焊接 176
一、锅炉压力容器常用不锈钢 176
二、锅炉压力容器常用不锈钢的焊接特点 177
第五节 锅炉压力容器常用低温钢的焊接 187
一、低温钢的分类 187
二、常用低温钢的焊接特点 187
第六节 锅炉压力容器常用异种金属的焊接 190
一、异种金属焊接的分类 190
二、异种金属焊接的特点 190
三、异种钢的焊接 191
第七节 压力容器常用有色金属的焊接 195
一、容器用铝材的焊接 195
二、容器用钛材的焊接 201
三、容器用镍基合金的焊接 205
四、容器用铜及铜合金的焊接 208
第七章 锅炉压力容器制造常用焊接工艺方法简介 211
第一节 焊条电弧焊 211
一、焊条电弧焊原理 211
二、焊条电弧焊的设备 211
三、焊条的选择及性能 212
四、焊条电弧焊各种焊接位置的操作技术 215
第二节 熔化极气体保护电弧焊 221
一、熔化极气体保护电弧焊的原理及分类 221
二、熔化极气体保护焊的特点 222
三、熔化极气体保护焊的设备 223
四、熔化极气体保护焊的熔滴过渡形式 226
五、熔化极气体保护焊的焊接材料 227
六、熔化极气体保护焊的焊接参数 228
七、半自动熔化极气体保护焊各种焊接位置的操作技术 231
第三节 钨极惰性气体保护电弧焊 236
一、钨极惰性气体保护电弧焊的原理及分类 236
二、钨极惰性气体保护电弧焊电源 238
三、钨极氩弧焊的焊接参数 240
四、手工钨极氩弧焊常见接头形式的操作要点 241
第四节 埋弧焊 246
一、埋弧焊的原理 246
二、埋弧焊的分类、特点及应用 246
三、丝极埋弧焊设备 248
四、埋弧焊的焊接材料 251
五、埋弧焊的主要焊接参数 252
六、埋弧焊的操作技术 255
七、窄间隙埋弧焊 258
八、带极埋弧堆焊 260
第五节 电渣焊 264
一、电渣焊的基本原理 264
二、电渣焊的分类及应用 264
三、电渣焊的特点及局限性 265
四、电渣焊的设备及辅助机具 267
五、电渣焊的焊接参数 268
六、电渣焊的操作技术 270
第六节 螺柱焊 273
一、螺柱焊的分类及基本原理 273
二、螺柱焊方法的选择 276
三、电弧螺柱焊的材料 276
四、电弧螺柱焊的设备 277
五、电弧螺柱焊的工艺 278
第七节 摩擦焊 279
一、摩擦焊的分类及特点 279
二、连续驱动摩擦焊的原理及设备 282
三、连续驱动摩擦焊的焊接参数 283
第八节 等离子弧焊 284
一、等离子弧的产生、类型和特点 284
二、等离子弧焊的分类及应用 286
三、等离子弧焊的类型 287
四、等离子弧焊的设备 288
五、等离子弧焊的焊接材料 289
六、等离子弧焊的焊接参数 290
第九节 药芯焊丝气体保护电弧焊 291
一、药芯焊丝电弧焊的原理 291
二、药芯焊丝熔化极气体保护焊的特点及应用 292
三、药芯焊丝熔化极气体保护焊的焊接参数 292
四、药芯焊丝熔化极气体保护焊的操作技术 293
第八章 焊接应力及变形 295
第一节 焊接应力和变形的一般概念 295
一、金属的变形和应力概述 295
二、焊接应力及焊接变形的产生原因 296
第二节 焊接应力和焊接变形的分类 297
一、焊接应力的分类 297
二、焊件加热、冷却后残留应力和变形产生的简单原理 297
三、中厚板对接焊接结构中残留应力的典型分布规律 298
四、焊接残留变形的分类 299
五、焊接应力和变形的危害 301
第三节 焊接应力和变形的控制与消除 301
一、焊接应力的控制 301
二、焊接应力的消除 303
三、焊接变形的控制与矫正 303
第九章 焊接缺欠 306
第一节 常见焊接缺欠及其分类 306
一、焊接缺欠与焊接缺陷 306
二、常见焊接缺欠 306
三、焊接缺欠的分类 306
第二节 裂纹 317
一、按形成机理对裂纹分类 317
二、按裂纹的方向和所在位置对裂纹分类及概述 320
第三节 气孔 322
一、气孔的形成机理 322
二、气孔的分类 323
第四节 其他常见焊接缺欠 323
第十章 焊接工艺设计与管理 327
第一节 焊接工艺设计的依据 327
一、产品设计图样 327
二、产品的设计、制造和检验法规或标准 327
三、产品专用技术条件和焊接专用标准 331
四、制造企业的设备能力和工艺水平 331
五、各种焊接试验数据 331
第二节 焊接工艺准备阶段 331
一、产品图样焊接工艺性审查 331
二、制定产品的焊接方案 336
三、提出新的焊接工艺评定项目 338
四、编制新的焊接材料采购规程 338
五、焊工资质的确定 338
第三节 焊接工艺评定试验 339
一、焊接工艺评定（Welding Procedure Qualification）概述 339
二、焊接工艺评定规则 339
三、焊接工艺评定试件的检验项目及合格标准 341
四、焊接工艺评定报告包括的内容 343
五、焊接工艺评定的一般程序 343
第四节 焊接工艺文件的制定 344
一、焊接工艺规程（焊接工艺指导书） 345
二、产品的焊缝识别卡 346
第五节 焊接工艺设计及生产管理 347
一、焊接工艺设计管理及生产管理流程 347
二、焊接生产管理措施 347
三、焊工资质的管理 349
第六节 TSG Z6002—2010《特种设备焊接作业人员考核细则》简介 349
一、焊工技能评定概述 349
二、焊工技能评定内容 350
三、焊工操作技能评定规则概述 350
四、焊工技能评定的流程 355
第十一章 锅炉压力容器的制造工艺 356
第一节 锅炉压力容器的通用制造工艺 356
一、坡口制备 356
二、板材的成形 356
三、管子的弯曲 358
第二节 圆筒形储罐的制造工艺 360
一、储罐零部件的加工 360
二、储罐的组装 361
三、制造实例 361
第三节 热交换器的制造工艺 363
一、壳体的制造 363
二、管板的制造 364
三、水室的制造 364
四、管系的组装工艺 364
五、制造实例 367
第四节 塔器的制造工艺 369
一、塔器的制造工艺特点 369
二、制造实例 370
第五节 球形容器的制造工艺 372
一、球瓣的压制 372
二、球瓣坡口的加工 372
三、球壳的组装 372
四、球瓣的焊接特点 373
五、制造实例 373
第六节 奥氏体型不锈钢容器的制造特点 374
一、不锈钢的切割下料 374
二、圆筒形不锈钢容器的成形 375
三、不锈钢封头的冲压 375
四、不锈钢的焊接特点 375
五、不锈钢的酸洗和钝化处理 375
六、制造实例 375
第七节 复合板容器的制造特点 377
一、复合板的切割下料 377
二、不锈钢复合板的热加工要求 377
三、不锈钢复合板的焊接特点 377
四、制造实例 380
第八节 锅炉锅筒的制造工艺 382
一、锅筒的结构 382
二、锅筒受压件的材料 382
三、锅筒的制造工艺简介 383
第九节 锅炉集箱的制造工艺 388
一、集箱的结构简介 388
二、集箱的制造 389
第十节 锅炉受热面管件的制造工艺 397
一、受热面管件的制造工艺简介 397
二、膜式水冷壁管屏的制造 399
三、蛇形管管屏的制造 406
第十二章 焊接检验 411
第一节 焊接检验的目的和方法 411
一、焊接检验的目的 411
二、常用的焊接检验方法 411
第二节 外观检验 413
一、焊缝的目视检验 413
二、焊缝外形尺寸的检验 414
第三节 无损检测 417
一、射线检测——Radiographic Testing（缩写RT） 419
二、超声波检测——Ultrasonic Testing（缩写UT） 427
三、磁粉检测——Magnetic particle Testing（缩写MT） 433
四、渗透检测——Penetrant Testing（缩写PT） 437
五、涡流检测——Eddy current Testing（缩写ET） 439
第四节 产品整体性能和产品接头表面性能检验 440
一、耐压检验 440
二、密封性检验 442
三、产品接头表面性能检验 443
第五节 焊接接头的破坏性检验 443
一、破坏性检验的项目 443
二、理化性能检验 443
三、产品焊接试件的破坏性检验 445
第十三章 焊接安全与卫生 447
第一节 焊接过程中的有害因素 447
一、电对人体的危害 447
二、辐射线的危害 447
三、热源的危害 447
四、噪声的危害 448
五、焊接烟尘与气体的危害 448
第二节 焊接烟尘及噪声的控制 448
一、烟尘与气体 448
二、噪声 448
第三节 焊接安全及防护 448
一、工作区域的防护 449
二、人身防护 449
三、通风 450
四、消防措施 450
五、灭火 450
六、封闭空间内的安全要求 451
七、公共展览及演示时的安全技术 452
八、警告标志 452
第四节 焊接安全操作 452
一、电弧焊安全操作 452
二、其他焊接方法安全操作 454
三、气焊（割）安全操作 455
附录 458
附录B GB/T 324—2008《焊缝符号表示法》简介 458
参考文献 468