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绪论1

0.1　材料连接工艺概况1

0.2　焊接方法的发展2

0.3　焊接的实质与分类2

0.4　焊接领域的标志性成就及展望5

0.5　本课程的性质和学习方法15

第1章　焊接电弧16

1.1 电弧的导电机理16

1.1.1　概述16

1.1.2 电弧中带电粒子的产生过程17

1.1.3　电弧的导电机构23

1.2　焊接电弧的工艺特性25

1.2.1 电阻的最小能量消耗特性（最小电压原理）25

1.2.2　电弧的静特性26

1.2.3　焊接电弧的动特性27

1.2.4　电极斑点的游动性27

1.2.5　电弧的热特性29

1.3　电弧中的力及其影响因素32

1.3.1　电弧力及其作用32

1.3.2 电弧力的影响因素35

1.4　交流电弧的特点37

1.4.1　交流电弧的燃烧过程37

1.4.2　交流电弧加热的特点38

1.4.3　交流电弧的整流现象38

1.5　磁场对电弧的作用39

1.5.1 电弧挺度39

1.5.2　磁偏吹39

复习思考题41

第2章　焊丝的熔化和熔滴过渡42

2.1　焊丝的加热与熔化42

2.1.1　焊丝的熔化热源42

2.1.2　影响焊丝熔化速度的因素43

2.2　熔滴上的作用力46

2.3　熔滴过渡的主要形式及其特点48

2.3.1　短路过渡49

2.3.2　滴状过渡53

2.3.3　喷射过渡54

2.3.4　渣壁过渡57

2.4　熔滴过渡的飞溅57

2.4.1　熔敷效率、熔敷系数和损失系数57

2.4.2　熔滴过渡的飞溅58

复习思考题60

第3章　母材熔化和焊缝成形61

3.1　焊缝熔池的尺寸与形状61

3.1.1　焊缝的形成61

3.1.2　焊缝形状、尺寸与焊缝质量的关系62

3.2　焊接工艺参数与工艺因素对焊缝成形的影响63

3.2.1　焊接工艺参数的影响63

3.2.2　其他工艺因素的影响63

3.3　焊缝成形缺陷及其产生原因66

复习思考题69

第4章 电弧焊自动控制基础与机器人焊接70

4.1　熔化极自动电弧焊的自动调节系统70

4.1.1 自动调节的必要性及方法70

4.1.2　电弧自身调节系统——等速送丝自动调节系统71

4.1.3　电弧电压反馈自动调节系统——变速送丝自动调节系统75

4.2　电弧焊的程序自动控制80

4.2.1　程序自动控制的对象和要求81

4.2.2　程序自动控制的原则和方法83

4.2.3　电弧焊程序控制的基本环节84

4 3　机器人焊接85

4.3.1　工业机器人的定义85

4.3.2　焊接工艺对弧焊机器人的基本要求85

4.3.3　焊接机器人的分类和特点86

4.3.4　焊接机器人系统的组成88

4.3.5 焊接机器人系统质量控制技术89

4.3.6　焊接质量的控制90

复习思考题93

第5章　埋弧焊94

5.1　埋弧焊的特点及应用94

5.1.1　埋弧焊过程94

5.1.2　埋弧焊的特点94

5.1.3　埋弧自动焊的分类及应用95

5.2　埋弧焊焊剂与焊丝的选用96

5.2.1　埋弧焊焊剂96

5.2.2　埋弧焊焊丝100

5.2.3　埋弧焊焊丝与焊剂的配合102

5.3　埋弧自动焊机103

5.3.1　埋弧自动焊机的类型及用途103

5.3.2　埋弧自动焊机的组成及作用104

5.3.3　埋弧自动焊机的工作原理107

5.4　埋弧焊工艺114

5.4.1　焊前准备114

5.4.2　埋弧自动焊工艺115

5.4.3　高效率埋弧自动焊123

复习思考题129

第6章　钨极氩弧焊130

6.1　概述130

6.1.1　钨极氩弧焊的特点130

6.1.2 TIG焊的应用131

6.2　钨极氩弧焊焊机132

6.2.1　焊机的组成及引弧装置132

6.2.2　焊枪135

6.2.3　供气系统和水冷系统136

6.2.4　焊接程序控制装置137

6.2.5 WSJ-500型手工交流TIG焊焊机137

6.3　钨极氩弧焊的焊接材料141

6.3.1　氩气141

6.3.2　电极材料及形状尺寸142

6.3.3　焊丝144

6.4　钨极氩弧焊的种类146

6.4.1　直流钨极氩弧焊146

6.4.2　交流钨极氩弧焊147

6.4.3　脉冲钨极氩弧焊151

6.5　钨极氩弧焊工艺153

6.5.1　接头形式及坡口153

6.5.2　工件和填充焊丝的焊前清理154

6.5.3　焊接工艺参数155

6.6　其他钨极氩弧焊方法158

6.6.1　变极性钨极氩弧焊158

6.6.2　多电极钨极氩弧焊159

6.6.3 A-TIG焊160

6.6.4　热丝钨极氩弧焊162

复习思考题163

第7章　熔化极氩弧焊164

7.1 熔化极氩弧焊的原理、特点及应用164

7.1.1　熔化极氩弧焊的原理164

7.1.2　熔化极氩弧焊的特点164

7.1.3　熔化极氩弧焊的应用165

7.2　熔化极氩弧焊设备165

7.2.1　熔化极氩弧焊设备组成165

7.2.2　弧焊电源165

7.2.3　送丝系统166

7.2.4　焊枪和导丝管167

7.2.5　供气系统与水冷系统168

7.2.6　控制系统169

7.2.7　熔化极氩弧焊焊机的型号及技术参数170

7.2.8 NB-400型半自动熔化极氩弧焊机171

7.3　熔化极氩弧焊的保护气体及焊丝173

7.3.1　保护气体173

7.3.2　焊丝175

7.4　熔化极氩弧焊焊接工艺177

7.4.1　焊前准备177

7.4.2　焊接参数177

7.4.3 熔化极氩弧焊常用的焊接工艺178

7.5　脉冲熔化极氩弧焊182

7.5.1 脉冲熔化极氩弧焊的熔滴过渡控制182

7.5.2　脉冲熔化极氩弧焊的参数选择184

7.5.3 脉冲熔化极氩弧焊的工艺特点185

复习思考题186

第8章 CO2气体保护电弧焊187

8.1 CO2气体保护电弧焊的特点和应用187

8.2 CO2气体保护电弧焊熔滴过渡的特点188

8.3 CO2气体保护电弧焊的冶金特点190

8.3.1 CO2气体的氧化性190

8.3.2 CO2焊的脱氧措施191

8.3.3　焊缝金属中的气孔192

8.4 CO2气体保护电弧焊设备194

8.4.1 CO2气体保护电弧焊设备的组成194

8.4.2　焊接电源195

8.4.3　控制系统196

8.4.4　送丝系统196

8.4.5　焊枪与软管196

8.4.6　供气系统197

8.4.7 NBC7-250（IGBT）型逆变式CO2焊机198

8.5 CO2气体保护电弧焊的焊接材料202

8.5.1　保护气体202

8.5.2　焊丝203

8.6　飞溅问题与控制205

8.7 CO2气体保护电弧焊工艺206

8.7.1　焊前准备206

8.7.2　焊接参数的选择207

8.8　其他CO2气体保护电弧焊方法214

8.8.1 药芯焊丝CO2气体保护电弧焊214

8.8.2　波形控制CO2气体保护电弧焊和STT控制法216

复习思考题218

第9章　钎焊219

9.1　概述219

9.2　钎焊方法及工艺221

9.2.1　钎焊方法的分类221

9.2.2　常用的钎焊方法与设备222

9.2.3　真空钎焊与设备228

9.2.4　特种钎焊方法与设备230

9.3　钎焊材料232

9.3.1　钎料的分类与编号232

9.3.2　软钎料与软钎剂234

9.3.3　硬钎料与硬钎剂238

复习思考题246

第10章　电阻焊247

10.1　概述247

10.2　点焊连接248

10.2.1　点焊连接原理及工艺248

10.2.2　点焊连接工艺253

10.2.3 常用金属材料的点焊连接257

10.2.4　点焊连接技术新进展261

10.3　凸焊连接263

10.4　缝焊连接263

10.5　对焊连接264

10.6　电阻焊设备265

10.6.1　电阻焊设备组成265

10.6.2　典型电阻焊机267

10.6.3 电阻焊设备主要技术参数269

10.6.4　电极材料与结构271

10.7 电阻焊连接过程的质量监控273

复习思考题275

第11章　其他焊接方法276

11.1　扩散焊276

11.1.1　扩散焊的概念276

11.1.2　扩散焊的原理及分类276

11.1.3　扩散焊参数的选择277

11.1.4　扩散焊的优点及应用278

11.2　激光焊279

11.2.1　激光焊的概念279

11.2.2　激光焊的原理及分类279

11.2.3　激光焊的特点及应用280

11.2.4　激光焊设备的选择及工艺参数282

11.2.5　激光焊的新技术285

11.3　电子束焊286

11.3.1　电子束焊的概念286

11.3.2　电子束焊的原理及分类286

11.3.3　电子束焊的特点及应用287

11.3.4 电子束焊的工艺参数及工艺方法289

11.3.5　电子束焊设备291

11.4　等离子弧焊293

11.4.1 等离子弧的特性、分类与应用293

11.4.2　等离子弧焊设备296

11.4.3 等离子弧焊焊接方法与焊接工艺298

11.4.4　等离子弧切割301

11.5　铝热焊302

11.5.1 铝热焊的基本原理及应用302

11.5.2　铝热焊使用的材料303

11.5.3　钢轨铝热焊的典型工艺305

11.6　摩擦焊306

11.6.1　摩擦焊的原理、分类及特点306

11.6.2　摩擦焊的焊接过程308

11.6.3　搅拌摩擦焊309

11.7　爆炸焊312

11.7.1　爆炸焊的分类312

11.7.2　爆炸焊的应用313

11.8　电渣焊314

11.8.1 电渣焊的工作原理与特点314

11.8.2　电渣焊设备315

11.8.3 电渣焊的焊接过程及工艺参数317

复习思考题320

第12章　焊接夹具与工装321

12.1 焊接工艺装备的作用及特点321

12.1.1　焊接工装的作用321

12.1.2　焊接工装的分类322

12.1.3　焊接工装的特点322

12.2 工件的定位与夹紧323

12.2.1　工件的定位原理323

12.2.2　定位方法及定位器324

12.2.3　常用的夹紧机构327

12.3　典型焊接工艺装备333

12.3.1　装配定位焊夹具333

12.3.2　焊接变位机械335

12.3.3　弧焊机器人焊接工装337

复习思考题340

第13章　焊接结构设计与变形控制341

13.1　焊接结构设计341

13.1.1 焊接结构设计的一般原则341

13.1.2　焊接结构设计的合理性分析344

13.1.3　焊接结构设计中应注意的问题351

13.2　焊接应力与变形353

13.2.1　焊接变形控制353

13.2.2　焊接残余变形360

复习思考题371

参考文献372