目录 1
第一章 焊接用钢一般知识及可焊性 1
第一节 铁与钢 1
第二节 钢的力学性能 4
一、钢的强度和塑性 4
二、钢的硬度 7
三、钢的冲击韧性 9
四、钢的疲劳强度 10
第三节 低碳钢和低合金钢的显微组织 11
一、工业纯铁的显微组织 11
二、低碳钢的显微组织 12
三、低合金钢的显微组织 14
第四节 铁和钢的晶体结构 15
一、纯铁的晶体结构 15
二、钢中各组成相的晶体结构 16
三、实际晶体结构 17
第五节 钢中的常存元素 19
第六节 钢中的非金属夹杂物 22
第七节 钢的可焊性 23
一、工艺可焊性 23
二、使用可焊性 23
三、可焊性试验方法 24
四、断裂韧性 27
附录 31
参考文献 39
第二章 焊接熔池的结晶过程 41
第一节 焊接熔池的结晶特点 41
一、焊接接头的形成 42
1、结晶成核 43
2、联生结晶及长大 44
一、快速结晶时液相和固相的浓度变化 46
二、组分过冷现象 46
第二节 焊接熔池结晶前沿的组分过冷 46
三、组分过冷对结晶组织形态的影响 47
四、焊接条件对结晶组织形态的影响 49
第三节 焊缝中的结晶偏析 50
一、宏观偏析 50
二、显微偏析 53
三、熔合线偏析 55
第四节 改善焊缝的一次组织 57
1、变质处理 57
2、振动结晶 57
第五节 焊缝中的气孔 58
一、气孔的种类及分布特征 58
二、焊缝中气孔形成机理 60
三、影响气孔形成的因素及防止方法 62
参考文献 67
一、奥氏体的成核 69
第一节 焊接加热时奥氏体的形成 69
第三章 焊接接头的固态相变 69
二、奥氏体晶核的长大 70
三、奥氏体的均匀化 71
四、连续加热时奥氏体形成的特点 72
第二节 焊接冷却时奥氏体的分解 73
一、先共析铁素体 73
1、晶界自由铁素体 74
2、魏氏组织铁素体 75
二、共析转变产物 77
1、片状珠光体 77
2、屈氏体和亚珠光体 78
三、贝氏体 79
1、贝氏体转变机制 79
2、贝氏体的形貌 80
①上贝氏体的形貌 80
②下贝氏体的形貌 81
③粒状贝氏体的形貌 82
四、马氏体 83
1、马氏体的形成条件和特点 84
2、无扩散的切变机制 85
3、关于马氏体点及其影响因素 85
4、马氏体的组织形态 86
①板条马氏体 86
②片状马氏体 88
③隐晶马氏体 88
5、关于焊缝及热影响区的马氏体组织 89
第三节 焊接接头的组织鉴别 91
一、根据形成温度区别组织 91
二、根据形貌特征区别组织 92
三、利用显微硬度区别组织 92
一、部分熔化区 93
二、过热区（粗晶区） 93
第四节 焊接热影响区各区的显微组织 93
三、细晶区（重结晶区） 94
四、不完全重结晶区（不完全正火区） 94
参考文献 95
第四章 焊接热循环和模拟焊接热循环 96
第一节 焊接热循环 96
一、焊接热循环的基本参数 96
二、焊接温度场及焊接时的线能量 96
第二节 焊接热影响区 97
一、焊接热影响区硬度的分布 97
二、冷却速度对焊接热影响区硬度的影响 98
三、焊接热影响区中冲击值的分布 99
第三节 模拟焊接热循环 100
一、模拟装置及设备 100
二、模拟组织与实际焊接热影响区组织的比较 102
三、模拟试验在研究工作中的应用 103
一、焊接CCT图建立的方法和步骤 104
第四节 焊接CCT图 104
二、焊接CCT图应当具有的数据 105
三、2OMnSi钢焊接CCT图 105
四、焊接CCT图与热影响的对应点关系 108
五、焊接CCT图与热处理CCT图的差别。 108
参考资料 109
第一节 焊接接头的形成和特征区域的划分 110
一、焊接熔池 110
第五章 焊接接头的特征区域与焊接裂纹 110
二、熔合线 111
三、特征区域 112
四、液固相区的实质 114
1、焊接接头的金相研究 114
2、高温显微镜下模拟试验 116
3、关于液固相区的假说 118
五、部分熔化区 119
一、焊接裂纹的分类 120
第二节 焊接裂纹 120
六、粗晶区 120
八、不完全重结晶区 120
七、细晶区 120
二、结晶裂纹 121
三、晶间熔化裂纹 122
四、高温失塑裂纹 125
五、再热裂纹 127
六、氢致延迟裂纹 127
七、热应力撕裂 130
八、层状撕裂 131
九、结语 132
十、参考文献 133
第六章 不锈钢、镍基合金、异种金属焊接的金相分析 134
第一节 铬镍奥氏体不锈钢焊缝δ铁素体的形成及作用 134
一、不锈钢焊缝中δ铁素体的形成 134
1、对抗裂性影响 135
二、δ铁素体的作用与控制 135
2、对抗腐蚀性能的影响 136
三、不锈钢焊缝中δ铁素体含量的测定方法 139
1、金相割线法 139
2、磁性法 140
3、存在问题 145
4、结语 146
第二节 不锈钢焊接接头的刀状腐蚀 147
一、刀状腐蚀产生的条件 147
二、刀状腐蚀的机理 147
2、沉淀强化 149
3、晶间强化 149
第三节 镍基合金焊接的金相分析 149
1、固溶强化 149
一、合金化基础 149
二、枝晶间强化机理 152
三、锰、铌在镍基焊缝中的作用 152
第四节 异种金属焊接的金相分析 156
一、异种金属焊接熔合区概念 156
1、熔合区的形成 156
2、熔合区的脆化和裂纹 158
3、异种钢焊接接头熔合线附近的碳迁移 159
4 、熔合线剥离 160
② 熔合线热裂剥离 161
③ 其它熔合线剥离现象 161
二、镍基合金与高强钢焊接的金相分析 161
1、熔合区的特点 161
① 热膨胀系数差别大造成的熔合线剥离 161
2、热裂纹与稀释率的关系 162
3、低熔点物质沿晶界渗入引起的脆化 164
参考文献 164
第七章 焊接金相综合分析及应用实例 166
第一节 焊接金相分析的程序和内容 166
一、明确试验目的、对象和原始条件 170
三、显微分析 171
二、外观和低倍分析 171
四、微区精细分析 173
五、综合分析 174
第二节 焊接金相综合分析应用实例 175
一、堆焊金属中的W硬质点 175
二、发电机双水内冷不锈钢管焊接接头断裂分析 177
三、焊缝显微组织分析 178
参考文献 180
第一节 显微镜的简单原理 182
第八章 金相显微镜的原理及应用 182
二、放大镜 182
一、几何光学概述 182
1、显微镜的放大倍数 183
三、显微镜 183
2、显微镜的鉴别率 184
3、数值孔径 184
四、金相显微镜的光学系统 185
1、物镜 185
2、目镜 185
3、照明系统 185
① 明场照明 186
② 暗场照明 186
第二节 金相显微镜的实际操作 187
二、显微观察 187
1、光栏的使用 187
2、滤光片的使用 187
一、用目镜测微尺及台测微计测量所观察的物体 187
第三节 偏振光简介 188
一、什么叫偏振光 188
3、摄影时放大倍数的测定 188
2、检偏振镜的调整 189
1、起偏振镜的调整 189
三、偏振光装置的调整及其在金相观察上的应用 189
二、偏振光的获得和检查 189
3、载物台中心的调整 190
第四节 金相显微镜的简单维护 191
一、显微镜的保营 191
二、显微镜的常见疵病与维护方法 191
第五节 普通光学金相技术的现状和发展 193
一、由手工操作向半自动化和自动化方向发展 193
五、光学金相半定量分析 193
二、试样锒嵌朝向普通化和规格化发展 193
三、组织显示朝向多样化和标准化发展 193
四、新型金相显微镜成像质量的提高和性能完善 193
六、失效的光学金相分析 195
参考文献 195
第九章 焊接金相制样和照相技术 196
一、试样的选取及表面形式 196
第一节 金相试样的选取和制备 196
二、试样大小及锒嵌 197
三、试样的磨制 198
四、试样的浸蚀 199
五、浸蚀剂 200
六、试样的电解抛光及电解浸蚀 200
七、宏观组织的浸蚀 202
一、金相照相的一般知识 207
第二节 暗室技术 207
二、感光材料的性质和种类 208
三、照相的简单原理 208
四、显影成份的分析及其作用 209
五、显影液的配制及注意事项 209
六、底片的定影 210
七、底片的水冲 211
八、印相 211
九、金相显微、宏观照相的技术要点 212
参考文献 213
第十章 焊接时固态金属中某些物理现象及与焊接金相有关名词术语第一节 焊接热过程的固态金属中发生的某些物理化学现象一、扩散过程 214
二、沉淀过程（时效、沉淀硬化） 216
三、回复和再结晶 217
第二节 焊接金相有关名词术语 219
一、焊接部分 219
二、金属学部分 227
三、力学性能及其它 232
参考文献 234
第十一章 焊接断口分析 235
第一节 断口的分类 235
一、按断裂性质分 235
二、按断裂位置分 235
三、按断口形貌和材料冶金缺陷分 236
第二节 宏观断口分析 236
一、宏观断口分析能解决的问题 236
二、宏观断口分析的基本知识 236
三、宏观断口分析的应用 237
第三节 典型断口的微观形态简介 239
一、解理断口 239
二、准解理断口 240
三、韧性断口 241
四、疲劳断口 242
五、应力腐蚀断口（包括氢脆断口） 244
六、晶间断裂断口 245
（上接10页） 246
第四节 焊接裂纹断口分析 246
一、结晶裂纹 246
二、晶间熔化裂纹（液化裂纹） 248
三、高温失塑裂纹 249
四、再热裂纹 249
五、氢致延迟裂纹 250
参考文献 251