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第一章 绪论1

1.1 焊接的发展简史和分类1

一、焊接的发展简史1

二、焊接方法分类2

1.2 焊接方法及其选择5

一、焊接方法5

二、焊接方法的选择9

1.3 焊接技术的新发展19

一、提高生产率19

二、提高自动化水平19

三、扩大计算机的应用20

四、扩大焊接机器人的应用20

五、开发新的焊接方法和新的热源21

第二章 焊接冶金22

2.1 焊接化学冶金过程22

一、焊接化学冶金过程的特点22

二、气体与金属的作用24

三、熔渣与金属的作用30

四、焊接脱氧过程36

五、焊接过程中的硫、磷控制38

六、焊缝金属的合金化39

2.2 焊接结晶过程43

一、焊接熔池的一次结晶43

二、焊缝中的偏析45

三、焊缝中的夹杂46

四、焊缝金属的二次结晶47

五、焊缝金属组织的调整及改善47

六、焊接热影响区48

2.3 焊接裂纹55

一、焊接热裂纹57

二、焊接冷裂纹60

三、再热裂纹63

四、层状撕裂64

五、应力腐蚀裂纹67

第三章 手弧焊71

3.1 手弧焊特点及操作工艺71

一、手弧焊特点71

二、引弧方式71

三、焊条运动(运条)方式71

四、焊缝的起焊、衔接和收尾73

五、焊接接头、坡口、焊缝的基本形式74

六、直流弧焊时电弧偏吹及克服办法75

七、平对焊和角焊时焊条的操作角度76

八、常用焊钳的型号规格76

九、面罩及护目镜滤光片型号选择77

十、焊接电缆的选用77

十一、交流弧焊机电缆放置的影响78

3.2 手弧焊焊接规范选择78

一、焊条直径的选择78

二、焊接电流强度的选择79

三、电弧电压的选择79

四、焊接速度的选择79

五、焊接电流种类和极性的选择80

六、手工电弧焊规范参考值80

3.3 焊条83

一、焊芯83

二、药皮84

三、焊条分类和型号、代号89

四、焊条牌号的分类及表示方法96

五、焊条长度的规定119

六、焊条的选用、检查和保管120

3.4 焊缝质量及检验122

一、焊缝质量122

二、焊缝质量的检验123

第四章 埋弧焊125

4.1 埋弧焊原理及特点125

一、埋弧焊的原理125

二、埋弧焊自动调节的两种基本类型125

三、埋弧焊的特点127

四、埋弧焊的应用范围128

五、埋弧焊工艺参数128

4.2 埋弧焊工艺及参数选择133

一、对接接头单面焊134

二、对接接头双面焊136

三、角焊缝的焊接138

四、多丝埋弧焊工艺139

五、手工操作的埋弧焊工艺140

六、埋弧焊常见缺陷产生原因及预防措施141

4.3 焊丝143

一、焊丝的使用范围143

二、钢焊丝的类型及化学成分143

三、日本部分焊丝的种类、代号及成分147

四、美国部分焊丝的种类、代号及成分147

4.4 埋弧焊剂150

一、对埋弧焊剂的基本要求150

二、埋弧焊剂的分类150

三、主要国产埋弧焊剂的类型和成分151

四、国产焊剂牌号的表示方法152

五、常用埋弧焊剂的用途及其配用焊丝154

六、焊剂中SiO2含量对硅过渡量［△Si］的影响155

七、焊剂中MnO含量对锰过渡量［△Mn］的影响155

八、焊接电流对硅和锰过渡量的影响155

九、电弧电压对硅和锰过渡量的影响156

十、焊剂中二氟化钙含量对焊缝气孔的影响157

十一、焊剂产生CO2气体对焊缝金属含［H］量的影响157

十二、焊剂用前烘干的条件158

十三、焊剂粒度的选择158

4.5 埋弧焊设备158

一、手工操作的埋弧焊机159

二、自动埋弧焊机159

三、MZ-1000型焊机介绍159

四、埋弧焊机的导电嘴165

五、埋弧自动焊夹具166

六、工件变位装置166

七、焊机变位装置166

八、焊缝成形装置169

第五章 气体保护焊172

5.1 TIG焊172

一、TIG焊的特点和应用172

二、TIG焊工艺173

三、TIG焊工艺参数的选择180

四、常用材料钨极氩弧焊参考规范183

五、脉冲钨极氩弧焊(简称CP-TIG)187

六、钨极氩弧点焊191

七、热丝氩弧焊192

八、钨极氩弧焊设备193

5.2 MIG焊202

一、MIG焊原理及特点202

二、MIG焊熔滴过渡形式203

三、铝及铝合金不同过渡形式MIG焊规范参数204

四、不锈钢MIG焊规范参数209

5.3 MAG焊212

一、MAG焊的特点和应用212

二、常用材料的MAG焊规范213

三、窄间隙NG-MAG焊217

四、气电立(EGW)焊221

5.4 CO2气体保护焊222

一、CO2保护电弧焊的冶金特点223

二、CO2保护焊熔滴过渡方式223

三、CO2保护焊工艺参数选择224

四、CO2气体保护焊参考规范230

五、CO2气体保护焊焊丝234

六、CO2气体240

5.5 管状药芯焊丝气保焊241

一、管状药芯焊丝气保焊原理、特点和用途241

二、药芯焊丝242

三、药芯焊丝气保焊工艺参数选择250

四、药芯焊丝CO2保护焊250

5.6 气保焊设备及保护气体251

一、气保焊设备系统组成251

二、气保焊电源251

三、常用熔化极气保焊机型号和性能253

四、熔化极气保焊供气与冷却系统253

五、熔化极气保焊焊枪256

六、保护气体的类型和特征258

第六章 高能束焊接262

6.1 等离子弧焊262

一、等离子弧的形成262

二、等离子弧的类型263

三、等离子弧的特点264

四、双弧现象265

五、等离子弧焊的类型267

六、等离子弧焊工艺270

七、等离子弧焊工艺参数的选择272

八、等离子弧焊设备277

6.2 电子束焊接286

一、电子束焊接原理286

二、电子束焊接的特点286

三、电子束焊接的类型288

四、电子束焊接工艺289

五、改善电子束焊接接头质量的措施293

六、电子束焊接接头形式294

七、异种材料电子束焊的可焊接性分析297

八、电子束焊接常见缺陷分析298

九、电子束焊接的应用299

十、电子束焊机299

6.3 激光焊接305

一、概述305

二、脉冲激光焊307

三、连续激光焊313

四、激光焊设备319

第七章 压力焊328

7.1 概述328

7.2 电阻焊328

一、定义328

二、分类329

三、点焊331

四、凸焊352

五、缝焊357

六、对焊365

7.3 高频焊375

一、概述375

二、高频焊接工艺377

三、高频焊接的应用378

四、高频焊设备379

7.4 超声波焊接381

一、概述381

二、焊接工艺382

三、常用材料的超声波焊383

四、超声波焊机385

7.5 扩散焊387

一、概述387

二、扩散焊的工艺参数390

三、常用材料的扩散焊392

四、扩散焊接头的质量检验395

五、扩散焊接设备395

7.6 摩擦焊397

一、概述397

二、焊接工艺及参数398

三、摩擦焊设备401

7.7 爆炸焊403

一、概述403

二、爆炸焊接工艺及参数404

三、各种材料的爆炸焊及接头形式405

第八章 钎焊407

8.1 钎焊原理、特点及类型407

一、钎焊原理407

二、钎焊的特点409

三、钎焊方法410

四、钎焊方法的特点与应用410

8.2 钎焊工艺416

一、钎焊接头形式和装配间隙的选择416

二、钎焊接头的装配定位、钎料放置及阻流剂的应用420

三、钎焊表面准备422

四、钎焊工艺参数选择424

五、焊后焊缝清理425

8.3 钎料426

一、钎料的基本要求、分类和型号编制426

二、硬钎料的成分、性能及用途428

三、软钎料的成分、性能和用途439

四、钎料的选择447

8.4 钎剂(熔剂)447

一、钎剂的作用、要求、分类和型号编制方法447

二、软钎剂449

三、硬钎剂451

四、铝用钎剂和银用钎剂452

五、气体钎剂453

六、钎剂的选择453

第九章 堆焊454

9.1 概述454

一、堆焊的应用454

二、堆焊合金的使用性能454

9.2 堆焊材料456

一、堆焊材料的类型、性能和用途456

二、铁基堆焊合金456

三、钴基堆焊合金471

四、镍基堆焊合金473

五、铜基堆焊合金474

六、碳化钨堆焊金属476

七、堆焊金属材料的选择478

9.3 堆焊工艺480

一、堆焊的特点480

二、堆焊方法的选择481

三、手工电弧堆焊工艺482

四、埋弧堆焊工艺485

五、熔化极气体保护电弧堆焊工艺488

六、钨极氩弧堆焊工艺490

七、等离子弧堆焊工艺491

八、电渣堆焊工艺495

九、氧-乙炔堆焊工艺495

十、激光耐磨处理497

9.4 热喷涂500

一、热喷涂层结构及喷熔的特征500

二、常用热喷涂方法的原理、特点和用途501

三、热喷涂工艺502

第十章 金属材料的焊接506

10.1 金属焊接性506

一、焊接性的概念506

二、焊接性的实验508

三、主要焊接性实验方法510

四、钢的碳当量公式528

10.2 钢铁的焊接530

一、碳素结构钢的焊接530

二、低合金高强度钢的焊接531

三、超高强度钢的焊接545

四、耐热钢的焊接552

五、耐蚀钢的焊接559

六、低温用钢的焊接570

七、铸铁焊补与焊接572

10.3 非铁金属的焊接583

一、铝及铝合金583

二、铜及铜合金593

三、钛及钛合金600

四、镁及镁合金607

五、镍及镍合金611

六、钨、钼、钽、铌、锆及其合金615

10.4 异种金属材料的焊接620

一、异种钢的焊接620

二、异种金属的焊接622

第十一章 弧焊电源628

11.1 概述628

一、焊接电弧的形成628

二、焊接电弧的电特性631

三、交流电弧632

四、对弧焊电源的基本要求633

11.2 交流弧焊电源638

一、交流弧焊电源的结构原理和类型638

二、动圈式弧焊变压器的技术数据640

三、动铁式和抽头式弧焊变压器的技术数据641

11.3 直流弧焊发电机642

一、直流弧焊发电机的类型和工作原理642

二、差复激式弧焊发电机的技术参数644

三、裂极式、换向极式直流弧焊发电机的技术数据645

11.4 硅弧焊整流器647

一、硅弧焊整流器基本原理647

二、硅整流焊机的类型647

三、动圆式硅弧焊整流器的特点、用途和技术数据648

四、抽头式硅弧焊整流器的特点、用途及技术参数649

五、磁放大器式硅弧焊整流器的特点、用途及技术参数650

11.5 晶闸管弧焊电源651

一、晶闸管弧焊电源的基本原理651

二、晶闸管弧焊电源典型主电路形式652

三、晶闸管弧焊电源的特点和应用范围653

四、晶闸管弧焊电源的技术数据和用途654

11.6 晶体管弧焊电源655

一、晶体管弧焊电源的工作原理655

二、晶体管弧焊电源的特点和用途657

三、晶体管弧焊电源常用型号的技术参数658

11.7 弧焊逆变电源659

一、基本原理、逆变体制和类型659

二、弧焊逆变器主电路660

三、弧焊逆变电源的特点663

四、弧焊逆变电源与传统弧焊电源的比较664

五、弧焊逆变器的技术指标664

11.8 矩形波弧焊电源668

一、矩形波弧焊电源的工作原理和类型668

二、矩形弧焊电源的特点和适用范围668

三、矩形波交流弧焊电源的技术特性670

11.9 脉冲弧焊电源671

一、脉冲弧焊电源的原理和类型671

二、脉冲弧焊电源的特点和应用范围671

三、脉冲弧焊电源的技术特性674

11.10 弧焊电源的选择675

一、弧焊电源类型的选择675

二、弧焊电源功率的选择678

三、根据工作条件和节能要求选择电源679

第十二章 气焊与热切割680

12.1 气焊、气割用气体680

一、乙炔680

二、液化石油气682

三、氧气682

12.2 氧-乙炔焊接、切割用设备及工具682

一、气焊设备682

二、气割设备687

12.3 液化石油气切割用设备及工具690

一、液化石油气的供气设备690

二、液化石油气割炬691

三、辅助工具692

12.4 气焊火焰693

一、火焰的种类与性质693

二、各种火焰的获得及其适用范围695

12.5 气焊材料696

一、焊丝696

二、气焊熔剂698

12.6 气焊工艺701

一、气焊接头形式701

二、气焊规范703

三、常用材料的气焊706

12.7 气割工艺709

一、割嘴到切割工件表面的距离h709

二、预热时间710

三、切割速度710

四、切割倾角712

五、气割规范的选择712

12.8 等离子切割713

一、等离子弧切割方法714

二、等离子弧切割工艺参数715

三、等离子弧切割设备717

12.9 激光切割718

一、激光切割的特点718

二、激光切割工艺参数719

第十三章 焊接接头设计722

13.1 焊接接头的基本类型及标注方法722

一、焊接接头分类722

二、熔焊接头的基本类型及工作应力分布723

三、焊接接头的标注方法734

13.2 焊接应力与变形743

一、焊接残余应力744

二、焊接残余变形747

13.3 焊接接头的应力计算753

一、电弧焊接头静载强度计算公式753

二、点焊和缝焊接头的静载强度计算公式759

三、角焊缝静载强度计算公式761

四、焊缝许用应力761

13.4 焊接接头的设计原则763

一、设计焊接结构应满足的基本要求763

二、焊接结构设计的基本原则763

三、常用焊接接头设计注意事项764

第十四章 焊接质量检验768

14.1 焊接质量的保证768

一、一般原则768

二、对企业的要求769

14.2 焊接缺陷771

一、焊接缺陷分类771

二、常见焊接缺陷771

三、钢熔化焊接缺陷的分级(GB/T 12469)776

14.3 焊接质量检验778

一、焊前检验779

二、焊接过程中的检验780

三、焊后成品检验780

14.4 常用非破坏性检验方法781

一、外观检查和测量781

二、密封性检验783

三、耐压实验786

14.5 无损探伤787

一、焊接结构无损探伤概述787

二、射线探伤790

三、超声波探伤799

四、磁粉探伤806

五、渗透探伤814

14.6 破坏检验819

一、焊接接头力学性能实验820

二、焊接接头的腐蚀实验820

三、焊接接头的金相检验821

第十五章 焊接安全与卫生823

15.1 焊接作业的危险因素和有害因素823

一、焊接作业的危险因素823

二、焊接作业的有害因素823

三、有关焊接作业的安全规程与标准826

四、评价焊接作业环境的卫生标准828

五、有关焊接作业可能发生的职业病830

15.2 焊接安全技术830

一、气焊与气割安全技术830

二、电焊安全技术834

三、高空焊接安全技术要点837

四、焊接防火837

15.3 焊接劳动保护838

一、改善安全卫生条件的焊接技术措施838

二、焊工防护用品839

三、物理危害因素的防护840

15.4 焊接作业场所的通风842

一、焊接通风的特点与分类842

二、全面通风843

三、局部通风844

四、小型电焊排烟除尘机组845

15.5 常用焊接方法的安全与卫生防护要点848

一、手弧焊848

二、气焊、气割848

三、二氧化碳气体保护焊849

四、氨弧焊849

五、等离子弧焊及切割850

六、电阻焊851

七、碳弧气刨851

附录852

附录一 焊接常用名词术语852

附录二 焊接标准目录855

附录三 铜及铜合金焊条不同标准型号对照表858

附录四 电焊机型号编制方法(GB 10249-88)859

附录五 电焊机产品系列型谱(JB/Z 152-81)867

附录六 焊丝型号对照表(气保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝)880

附录七 焊接与切割安全(GB 9448-88)880

附录八 部分焊接专业设备、材料厂介绍901

参考文献915