绪论 1
一、金属熔化焊的目的与意义 1
二、金属焊接的本质及熔化焊过程 1
三、本课程的基本内容 2
四、学习本课程的目标要求 2
五、学习本课程的方法 3
第一章 金属学基础 4
第一节 金属材料的力学性能 4
一、强度 4
二、塑性 6
三、硬度 7
四、冲击韧性 11
五、疲劳强度 12
第二节 金属的晶体结构 13
一、金属的晶格类型 13
二、金属的晶体结构缺陷 14
三、纯铁的同素异构转变 16
第三节 金属的结晶 17
一、金属结晶的过冷现象 17
二、金属的结晶过程 18
三、晶粒大小对力学性能的影响 18
第四节 合金的结构与结晶 19
一、合金的组织结构 19
二、二元合金相图及分析 21
第五节 铁碳合金相图 25
一、铁碳合金的相及组织 25
二、铁碳合金相图的分析 27
三、典型铁碳合金的结晶过程 30
四、Fe-Fe3C相图的应用 35
第六节 金属受力时结构和性能变化 39
一、单晶体与多晶体的塑性变形 39
二、冷塑性变形对金属组织结构的影响 41
三、冷塑性变形对金属性能的影响 41
四、冷塑性变形金属在加热时组织和性能的变化 42
实验一 金相试样制备及显微镜使用 44
实验二 铁碳合金组织观察 48
思考练习题 50
第二章 焊件热处理基础 53
第一节 钢在加热时的转变 53
一、奥氏体的形成过程 53
二、影响奥氏体形成的因素 54
三、奥氏体的晶粒度 54
四、影响奥氏体晶粒长大的因素 55
第二节 钢在冷却时的转变 55
一、过冷奥氏体的等温转变 56
二、过冷奥氏体的等温转变产物的组织和性能 57
三、过冷奥氏体的连续冷却转变 59
四、过冷奥氏体的等温转变曲线的应用 61
第三节 常用热处理方法 62
一、退火 62
二、正火 64
三、淬火 64
四、回火 68
五、表面热处理 70
六、热处理新技术简介 73
第四节 焊件热处理工艺的选择 75
一、热处理的技术条件 75
二、焊件热处理工艺的选择 77
实验三 钢的热处理操作 80
思考练习题 81
第三章 常用金属材料 83
第一节 碳钢 83
一、钢中常存元素 83
二、碳钢的分类 83
三、碳钢的牌号、性能及用途 84
第二节 合金钢 87
一、合金钢的分类和牌号 88
二、合金元素对钢组织和性能的影响 88
三、合金结构钢 89
四、合金工具钢和高速工具钢 95
五、特殊性能钢 98
第三节 铸铁 100
一、铸铁的分类和石墨化 100
二、灰铸铁 101
三、可锻铸铁 102
四、球墨铸铁 103
五、蠕墨铸铁 105
第四节 有色金属 106
一、铝及铝合金 106
二、铜及铜合金 110
三、钛及钛合金 112
思考练习题 114
第四章 焊接材料 115
第一节 焊条 115
一、焊条的组成及作用 115
二、焊条的分类、型号及牌号 119
三、焊条的工艺性能 125
四、焊条的选用、使用及制造 127
五、焊条的发展现状 131
第二节 焊丝 133
一、焊丝的分类 133
二、焊丝的牌号 133
三、实芯焊丝 134
四、药芯焊丝 134
第三节 焊剂 136
一、焊剂的分类 136
二、焊剂的型号和牌号 137
三、焊剂的组成与性能 141
四、焊剂的选用 142
五、焊剂发展的现状 143
第四节 焊接用气体 144
一、焊接用气体的物理和化学性质 144
二、焊接用气体的类型及用途 146
第五节 钎料与钎剂 147
一、钎料的分类 147
二、钎料的编号 148
三、钎焊对钎料的要求 148
四、钎剂的种类、型号和牌号 149
五、常用钎剂的性能和用途 151
第六节 其他焊接材料 152
一、钨极的种类与性能 152
二、气焊熔剂 152
三、其他焊接材料 153
思考练习题 154
第五章 焊接冶金基础 155
第一节 焊接热过程 155
一、常用焊接热源及传热基本方式 155
二、焊接温度场 156
三、焊接热循环 159
第二节 焊接冶金的特点 162
一、焊接时金属的保护 163
二、焊接冶金的特点 163
三、焊接冶金各反应区的特点 164
第三节 焊缝金属的组成 165
一、焊条的熔化及过渡 165
二、母材的熔化及熔池 167
三、母材金属的稀释 168
四、焊接熔渣 168
第四节 有害元素对焊缝金属的作用 169
一、氢对焊缝金属的作用 170
二、氮对焊缝金属的作用 172
三、氧与焊缝金属的作用 172
四、焊缝中硫、磷的控制 176
五、焊缝金属的合金化 177
第五节 焊缝金属的组织与性能 179
一、焊缝金属的一次结晶 179
二、焊缝金属的固态相变 179
三、焊缝金属的化学不均匀性 180
第六节 焊接热影响区 181
一、熔合区的组织与性能 181
二、焊接热影响区加热时的组织转变 181
三、焊接热影响区冷却过程的组织转变 182
四、焊接热影响区的组织与性能 183
第七节 焊接接头组织和性能的调整与改善 184
一、焊接接头的特点 184
二、影响焊接接头组织和性能的因素 185
三、焊接接头组织和性能的调整与改善 185
实验四 焊条熔化系数、熔敷系数的测定 186
实验五 熔敷金属扩散氢测量 188
实验六 焊接接头金相组织观察 193
思考练习题 194
第六章 焊接缺陷的产生及防止 195
第一节 焊接缺陷的种类及特征 195
一、焊接缺陷的类型 195
二、常见焊接缺陷的特征及危害 196
第二节 焊缝中的气孔与夹杂物 198
一、焊缝中的气孔 198
二、焊缝中的夹杂物 205
第三节 焊接结晶裂纹 206
一、结晶裂纹的特征 206
二、结晶裂纹产生的原因 207
三、影响结晶裂纹产生的因素 207
四、防止结晶裂纹的措施 210
第四节 焊接冷裂纹 212
一、焊接冷裂纹的类型 213
二、焊接冷裂纹产生的原因 213
三、防止焊接冷裂纹的措施 216
第五节 其他焊接缺陷 218
一、咬边 218
二、焊瘤 218
三、凹坑与弧坑 218
四、未焊透与未熔合 219
五、塌陷与烧穿 219
六、夹渣 220
七、焊缝尺寸与形状不符合要求 221
思考练习题 221
参考文献 223