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绪论1

一、焊接技术的发展现状1

二、焊接过程的物理实质1

目录1

三、本教材研究的对象及内容3

四、学习本教材的目的及方法4

§1-1 焊接热源5

一、常用的焊接热源5

第一章 焊接区热量的传播及温度变化5

二、焊接过程的热效率6

§1-2 焊接传热的基本方式与焊接温度场7

一、焊接传热的基本方式7

二、焊接温度场的概念8

三、影响焊接温度场的因素10

§1-3 焊接热循环15

一、焊接热循环的基本概念16

二、焊接热循环的基本参数和主要特征16

三、影响焊接热循环的因素及调整焊接热循环的方法18

参考资料22

第二章 焊接化学冶金过程23

§2-1 焊缝金属的构成23

一、焊条的加热与熔化23

二、母材的熔化及熔池28

三、焊缝金属的熔合比30

§2-2 焊接化学冶金过程的特点33

一、焊接时金属的保护33

二、焊接化学冶金反应区34

三、焊接工艺参数与焊接化学冶金的关系36

§2-3 焊接熔渣37

一、熔渣的作用与组成37

二、焊接熔渣的结构39

三、熔渣的碱度41

四、焊接熔渣的物理性能42

§2-4 氢、氮与金属的作用46

一、氢对金属的作用46

二、氮对金属的作用55

§2-5 焊缝金属的氧化与还原58

一、氧化物的分解压59

二、气相对焊缝金属的氧化60

三、熔渣对焊缝金属的氧化63

四、氧对焊缝质量的影响65

五、焊缝金属的脱氧反应66

§2-6 焊缝金属的合金化69

一、合金化的目的69

二、焊缝金属合金化的方式70

三、合金元素的过渡系数及影响因素70

一、焊缝金属的脱流75

§2-7 焊缝金属的脱硫、脱磷75

二、焊缝金属的脱磷77

参考资料78

第三章 焊缝金属的结晶79

§3-1 焊缝金属的结晶过程79

一、焊缝金属的结晶特点79

二、焊缝金属的结晶过程80

三、熔池结晶时晶粒长大的方向与速度81

§3-2 焊缝金属的固态相变83

一、焊缝中常见的金相组织类型84

二、焊缝金属的固态相变过程及焊缝的二次组织87

§3-3 焊缝金属的化学不均匀性91

一、晶间偏析91

二、区域偏析93

三、层状偏析93

§3-4 焊缝组织的改善94

一、改善焊缝金属一次组织的措施94

二、改善焊缝金属二次组织的措施96

参考资料97

第四章 焊接热影响区98

§4-1 焊接接头熔合区的特征99

一、熔合区的构成99

二、熔合区的化学不均匀性100

三、熔合区的物理不均匀性102

§4-2 焊接热影响区在加热时的组织转变102

一、焊接热影响区的加热特点102

二、焊接加热时的组织转变特点103

三、热影响区晶粒长大的特点104

一、影响钢中过冷奥氏体转变的因素107

§4-3 焊接热影响区冷却过程的组织转变107

二、焊接热影响区冷却组织转变的特点108

三、焊接条件下的CCT图111

§4-4 焊接热影响区的组织111

一、粗晶区112

二、细晶区112

三、部分相变区112

四、回火区112

一、热影响区的硬度分布115

§4-5 热影响区的性能115

二、热影响区的常温机械性能119

三、热影响区的脆化120

§4-6 焊接热模拟技术介绍121

一、焊接热模拟装置的技术指标122

二、典型焊接热模拟装置性能介绍122

三、热模拟试验技术的应用125

参考资料126

二、形成气孔的气体127

一、焊缝中气孔的分布特征127

§5-1 气孔的分布特征与产生的原因127

第五章 焊缝中的气孔与夹杂物127

三、氢气孔产生的原因128

四、一氧化碳气孔产生的原因129

§5-2 气孔形成的过程129

一、气泡的形核130

二、气泡长大130

三、气泡上浮131

§5-3 影响气孔生成的因素及控制措施132

一、冶金因素对气孔的影响133

二、工艺因素对气孔的影响135

§5-4 焊缝中的夹杂物136

一、夹杂物的种类及危害136

二、防止焊缝中形成夹杂物的措施137

参考资料137

第六章 焊接裂纹138

§6-1 焊接裂纹的分类及基本特征138

一、焊接裂纹的危害138

二、裂纹的分类139

一、结晶裂纹的特征与形成条件142

§6-2 焊接时的结晶裂纹142

二、影响结晶裂纹的因素144

§6-3 热影响区液化裂纹154

§6-4 焊接冷裂纹156

一、焊接冷裂纹的危害及其特征156

二、冷裂纹形成的基本因素及机理158

三、冷裂纹敏感性的判据162

四、防止冷裂纹的措施169

§6-5 再热裂纹173

一、再热裂纹的特征173

二、再热裂纹产生的原因174

三、防止再热裂纹的措施175

§6-6 层状撕裂177

一、层状撕裂的特征及形成原因177

二、防止层状撕裂的措施178

参考资料180

§7-1 焊条的组成及其分类181

一、焊条的组成及作用181

第七章 焊条与焊剂181

二、焊条的分类及型号185

§7-2 焊条的冶金性能187

一、钛钙型焊条的冶金性能187

二、低氢型焊条的冶金性能190

§7-3 焊条的工艺性能193

一、焊接电弧的稳定性193

二、焊缝成形193

三、在各种位置焊接的适应性193

五、飞溅194

四、脱渣性194

六、焊条的熔化速度及药皮发红问题195

七、焊条的卫生指标196

§7-4 焊条药皮配方设计及焊条制造198

一、焊条药皮配方设计198

二、焊条制造200

§7-5 焊条的选用原则、使用和保管203

一、焊条的选用原则203

二、焊条使用的一般原则204

§7-6 焊剂206

三、焊条管理与贮存206

一、焊剂的分类及型号207

二、焊剂的成分与性能210

§7-7 焊条和焊剂的发展现状215

一、焊条发展现状215

二、焊剂发展现状219

参考资料220

附录一 焊接钢丝标准（GB1300—77）221

附录二 焊条药皮材料技术条件223

附录三 常用药皮材料的性能227

附录四 焊条牌号编制方法（摘自GB980—76）229

附录五 国内外焊条对照表231

第八章 金属的焊接性及其试验方法235

§8-1 金属的焊接性235

一、焊接性的概念235

二、工艺焊接性与使用焊接性235

三、冶金焊接性与热焊接性236

三、焊接性试验方法分类237

二、选择和拟定焊接性试验的原则237

§8-2 金属焊接性试验237

一、焊接性试验的内容237

§8-3 常用的焊接性试验方法238

一、不用专用装置的裂纹试验方法238

二、使用专用设备的裂纹试验方法245

三、使用焊接性试验方法249

四、焊接性的间接评定法253

参考资料254

第九章 合金结构钢的焊接255

§9-1 高强度钢的分类及性能特点255

一、高强度钢的分类255

二、热轧及正火钢的成分、组织和性能特点256

三、低碳调质钢的成分、组织和性能特点258

四、中碳调质钢的成分、组织和性能特点260

五、低合金高强度钢的选用262

§9-2 高强度钢的焊接性分析263

一、合金元素对高强度钢焊接性的影响263

三、热影响区高温液化裂纹265

二、焊缝中的结晶裂纹（凝固裂纹）265

四、冷裂纹266

五、再热裂纹268

六、层状撕裂268

七、热影响区性能的变化268

§9-3 低合金高强度钢的焊接工艺271

一、热轧及正火钢的焊接工艺271

二、低碳调质钢的焊接工艺280

三、中碳调质钢的焊接工艺284

§9-4 压力容器用钢的焊接286

一、压力容器用钢的特点及分类286

二、低碳钢压力容器的焊接288

三、压力容器设计与制造中与焊接290

工艺有关的规定290

§9-5 珠光体耐热钢的焊接292

一、珠光体耐热钢的成分与性能特点292

二、珠光体耐热钢的焊接工艺294

§9-6 低温用钢的焊接296

二、低温用钢的分类297

一、对低温用钢的性能要求297

三、低温用钢的焊接299

四、焊接低温压力容器的一些特殊要求302

§9-7 低合金耐蚀钢的焊接303

一、耐石油腐蚀低合金钢的焊接303

二、耐大气及耐海水腐蚀用钢的焊接306

参考资料308

附录一 GB5118—85低合金钢焊条型号划分（摘录）308

附录三 GB983—85不锈钢焊条型号划分（摘录）310

附录二 钼和铬钼耐热钢焊条主要化学成分等级表示方法310

附录四 低温用钢焊条牌号表示方法311

第十章 不锈钢与耐热钢的焊接312

§10-1 不锈钢与耐热钢的性能特点312

一、金属的腐蚀与不锈钢的耐蚀性312

二、耐热钢的耐热性315

三、奥氏体钢的成分和性能特点316

四、马氏体钢的成分和性能特点319

五、铁素体钢的成分和性能特点321

§10-2 奥氏体钢的焊接性322

一、焊接接头的晶间腐蚀倾向323

二、焊接接头的刀蚀325

三、应力腐蚀开裂326

四、焊接接头的热裂纹329

五、不同使用条件下焊接接头的机械性能333

§10-3 奥氏体钢的焊接工艺334

一、焊前准备334

二、奥氏体钢的手工电弧焊工艺336

三、钨极氩弧焊工艺337

五、埋弧焊338

四、熔化极氩弧焊工艺338

六、等离子弧焊接339

七、铬锰氮不锈钢的焊接339

八、焊缝的酸洗及钝化处理339

§10-4 马氏体钢和铁素体钢的焊接340

一、马氏体钢的焊接340

二、铁素体钢的焊接342

§10-5 珠光体钢与奥氏体钢的焊接343

一、珠光体钢与奥氏体钢焊接的焊接性344

二、焊接材料的选用348

三、焊接工艺要点350

四、不锈复合钢板的焊接351

参考资料354

附录 不锈钢焊条牌号编排方法355

第十一章 铸铁的焊接356

§11-1 铸铁的种类及性能356

一、铸铁的种类、化学成分及牌号356

二、铸铁的性能特点358

三、铸铁的石墨化359

一、接头的白口化361

§11-2 灰口铸铁的焊接性361

二、焊接接头的冷裂纹363

§11-3 灰口铸铁的焊接工艺365

一、灰口铸铁的手弧焊补焊工艺365

二、灰口铸铁的气焊工艺376

三、灰口铸铁的手工电渣焊工艺379

四、灰口铸铁的钎焊380

§11-4 球墨铸铁的焊接381

一、球墨铸铁的焊接性381

二、球墨铸铁的气焊381

三、球墨铸铁的手工电弧焊382

参考资料383

第十二章 铝及铝合金的焊接384

§12-1 铝及铝合金的分类及性能384

一、工业纯铝384

二、铝合金385

§12-2 铝及铝合金的焊接性390

一、气孔问题391

二、裂纹问题393

三、焊接接头软化问题396

四、焊接接头的耐蚀性问题398

§12-3 铝及铝合金的焊接工艺400

一、焊接方法的选择400

二、焊接材料的选择400

三、焊前及焊后清理402

四、铝及铝合金的氩弧焊工艺403

五、铝及铝合金的气焊工艺405

参考资料406

附录 铝及铝合金焊条牌号编排方法406

一、紫铜407

第十三章 铜及铜合金的焊接407

§13-1 铜及铜合金的分类及性能特点407

二、黄铜408

三、青铜411

§13-2 铜及铜合金的焊接性411

一、难熔及易变形411

二、焊接裂纹412

三、气孔413

五、耐蚀性及导电性降低414

四、接头的机械性能降低414

§13-3 紫铜的焊接工艺415

一、气焊工艺415

二、氩弧焊工艺417

三、其它焊接方法419

§13-4 黄铜的焊接工艺420

一、气焊421

二、手工电弧焊421

三、手工钨极氩弧焊422

参考资料422