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第一篇 综合资料3

第1章 符号3

1.1希腊字母3

1.2标准代号3

1.2.1中国标准代号3

1.2.2国外部分标准代号5

1.3数学符号5

1.4物理量名称及其符号10

1.5化学元素符号10

1.6图形符号11

1.6.1机械图样中常用符号11

1.6.2焊接图形符号19

1.6.3电工系统图常用图形符号23

1.6.4常用液压及气动图形符号29

1.7我国钢铁产品牌号及其统一数字代号中字母的涵义32

1.8焊接材料型号牌号中的代号34

1.9电焊机型号中的符号37

1.9.1电焊机型号的编制37

1.9.2电焊机型号中符号的含义37

1.10焊接方法的英文缩写字母39

1.11焊缝无损检测符（代）号41

1.12焊缝工作位置的符号41

第2章 单位及其换算44

2.1单位与单位制44

2.2国际单位制及我国法定计量单位44

2.2.1国际单位制及其构成44

2.2.2我国的法定计量单位44

2.3物理量的符号和单位46

2.3.1常用空间、时间和周期的量和单位46

2.3.2常用力学的量和单位47

2.3.3常用热力学的量和单位49

2.3.4常用电学及磁学的量和单位51

2.3.5常用光学及声学的量和单位52

2.4简易单位换算53

2.4.1米制倍数与分数单位换算53

2.4.2英制与米制单位换算54

2.4.3市制单位换算57

2.4.4温度换算公式57

第3章 常用公式、数据和资料58

3.1基本与常用物理常数58

3.2化学元素周期表及各元素的物理性能58

3.2.1化学元素周期表58

3.2.2各化学元素的物理性能58

3.3工程制图常用基础资料64

3.3.1图纸幅面和格式64

3.3.2标题栏与明细栏64

3.3.3比例64

3.3.4字体及其在CAD制图中的规定65

3.3.5图线及其在CAD制图中的规定66

3.4常用计算公式及运算67

3.4.1常用数学公式67

3.4.2常用平面图形的计算公式70

3.4.3常用几何体的计算公式72

3.4.4常用理论力学公式74

3.4.5常用材料力学公式75

3.4.6常用电工学公式79

3.5钢铁材料基础资料80

3.5.1钢铁及其热处理基础资料80

3.5.2常用钢材的品种及规格91

3.5.3钢铁材料硬度及强度换算93

3.6常用材料的物理性能96

3.6.1常用材料的线膨胀系数96

3.6.2常用材料的熔点、导热率及比热容96

3.6.3常用材料的密度97

3.6.4材料的滑动摩擦因数98

3.7常用有机与无机化工产品及盐类的性质99

第二篇 焊接物理冶金103

第1章 焊接及其分类103

1.1焊接过程的物理本质103

1.2焊接的分类103

1.3各种焊接方法基本特点与应用104

1.4焊接方法的选择106

第2章 焊接物理110

2.1焊接热过程及其特点110

2.1.1概述110

2.1.2焊接的热源111

2.1.3焊接热传导113

2.1.4焊接热循环118

2.2焊接电弧及其特性123

2.2.1焊接电弧123

2.2.2电弧的构造及其电压分布126

2.2.3焊接电弧的最小能量消耗特性127

2.2.4焊接电弧的热特性127

2.2.5焊接电弧的电特性128

2.2.6焊接电弧的力学特性130

2.2.7拘束电弧131

2.2.8磁场对电弧的作用131

2.3焊丝的加热、熔化与熔滴过渡132

2.3.1焊丝的加热与熔化132

2.3.2熔滴过渡133

2.4母材的熔化与焊缝的形成137

2.4.1母材的熔化与熔池的形成137

2.4.2熔池的形状与焊缝的形成137

第3章 焊接冶金140

3.1液相冶金140

3.1.1液相冶金过程特点140

3.1.2焊接时对金属的保护140

3.1.3焊接冶金反应区及其反应条件141

3.1.4气相对金属的作用142

3.1.5熔渣及其对金属的作用150

3.2凝固冶金158

3.2.1焊接熔池凝固的特点158

3.2.2熔池结晶的一般规律159

3.2.3熔池结晶线速度160

3.2.4熔池结晶的形态160

3.2.5焊缝金属的化学成分不均匀性163

3.2.6焊缝一次结晶组织的改善165

3.2.7焊缝的固态相变组织166

3.2.8焊缝中的气孔与夹杂168

3.3固相冶金171

3.3.1焊缝金属的固态相变172

3.3.2焊接热影响区的固态相变172

3.3.3焊接连续冷却转变图及其应用178

第4章 焊接裂纹182

4.1概述182

4.1.1裂纹的危害182

4.1.2焊接裂纹的分类及其特点182

4.2焊接热裂纹184

4.2.1结晶裂纹184

4.2.2液化裂纹187

4.2.3多边化裂纹188

4.3焊接再热裂纹188

4.3.1再热裂纹的发生及其特点188

4.3.2再热裂纹的形成机理189

4.3.3再热裂纹的影响因素及其防治190

4.4焊接冷裂纹191

4.4.1冷裂纹的基本特征及其分类191

4.4.2冷裂纹的形成机理192

4.4.3冷裂倾向的判据195

4.4.4防止冷裂纹的措施197

4.5层状撕裂201

4.5.1层状撕裂的特征与危害201

4.5.2层状撕裂的形成机理201

4.5.3影响层状撕裂的因素201

4.5.4防止层状撕裂的措施202

4.6应力腐蚀裂纹203

4.6.1应力腐蚀裂纹的特征与形成条件203

4.6.2应力腐蚀开裂机理204

4.6.3防止应力腐蚀裂纹的措施205

第三篇 弧焊方法及设备211

第1章 弧焊电源211

1.1弧焊电源的类型、基本特点及其适用范围211

1.1.1弧焊电源的类型211

1.1.2弧焊电源的基本特点和适用范围211

1.2对弧焊电源的基本要求212

1.2.1对弧焊电源外特性的要求212

1.2.2对弧焊电源调节特性的要求215

1.2.3对弧焊电源动特性的要求216

1.2.4对弧焊电源的其他要求217

1.3交流弧焊电源217

1.3.1弧焊变压器217

1.3.2矩形波交流弧焊电源223

1.4直流弧焊电源——弧焊发电机224

1.5直流弧焊电源——弧焊整流器226

1.5.1弧焊整流器的分类226

1.5.2硅弧焊整流器226

1.5.3晶闸管式弧焊整流器231

1.5.4晶体管式弧焊整流器235

1.6脉冲弧焊电源236

1.6.1脉冲弧焊电源的基本原理237

1.6.2脉冲弧焊电源的种类、特点与应用238

1.6.3晶闸管式脉冲弧焊电源238

1.6.4晶体管式脉冲弧焊电源239

1.6.5部分脉冲弧焊电源技术数据240

1.7逆变式弧焊电源241

1.7.1逆变式弧焊电源的基本原理及组成241

1.7.2逆变式弧焊电源的分类、特点及应用范围242

1.7.3逆变式弧焊电源的基本电路243

1.7.4典型逆变弧焊电源介绍247

1.7.5各类逆变弧焊电源的比较252

1.7.6部分逆变式弧焊电源的技术数据252

1.8弧焊电源的现状与发展255

1.9弧焊电源的选择、使用与维修255

1.9.1弧焊电源的选择255

1.9.2弧焊电源的安装257

1.9.3弧焊电源的使用与维护261

1.9.4弧焊电源的故障与检修262

第2章 焊条电弧焊264

2.1概述264

2.1.1定义与工作原理264

2.1.2工艺特点264

2.1.3适用范围与局限性264

2.2焊接设备265

2.2.1弧焊电源265

2.2.2辅助器具265

2.3焊接材料——焊条266

2.4焊条电弧焊接头的设计与准备266

2.4.1接头的设计与选用266

2.4.2坡口的制备268

2.4.3焊接位置269

2.4.4焊接衬垫与引出板269

2.4.5装配与定位焊270

2.5焊条电弧焊的焊接工艺271

2.5.1焊前准备271

2.5.2焊接参数271

2.5.3焊条电弧焊操作技术275

2.5.4后热与焊后热处理283

第3章 埋弧焊285

3.1概述285

3.1.1基本原理285

3.1.2优缺点285

3.1.3分类286

3.2适用范围286

3.2.1材料范围286

3.2.2厚度范围286

3.3埋弧焊的自动调节系统286

3.3.1实现焊接过程自动化的一般要求286

3.3.2电弧自身调节系统287

3.3.3电弧电压自动调节系统288

3.3.4等速与变速送丝系统性能的比较289

3.4埋弧焊机289

3.4.1组成与分类289

3.4.2通用埋弧焊机的主要技术要求290

3.4.3埋弧焊机的电源291

3.4.4送丝和行走机构292

3.4.5焊接机头调整机构295

3.4.6易损件及辅助装置295

3.4.7典型通用埋弧焊机296

3.4.8现代先进埋弧焊机的基本特点307

3.4.9国产埋弧焊机技术数据307

3.5焊接材料——焊丝与焊剂309

3.6埋弧焊接工艺与技术309

3.6.1焊缝形状与尺寸及影响因素309

3.6.2焊接接头设计与坡口加工313

3.6.3组装和定位焊313

3.6.4引弧板与引出板314

3.6.5焊接衬垫与打底焊314

3.6.6焊前和层间的清理316

3.6.7自动埋弧焊接常规工艺与技术316

3.6.8高效埋弧焊接工艺与技术322

3.7埋弧焊常见缺陷及防止329

第4章 钨极氩弧焊（TIG焊）331

4.1概述331

4.1.1原理与分类331

4.1.2TIG焊的工艺特点331

4.1.3TIG焊的优缺点332

4.1.4适用范围332

4.2TIG焊的极性、阴极清洗作用和直流分量333

4.2.1电弧的静特性333

4.2.2阴极清洗作用333

4.2.3交流TIG焊的直流分量334

4.3钨极氩弧焊（TIG）焊机335

4.3.1TIG焊接过程的一般程序335

4.3.2TIG焊机的组成335

4.3.3焊接电源335

4.3.4引弧和稳弧装置338

4.3.5焊接电流衰减装置339

4.3.6焊枪339

4.3.7供气系统和水冷系统341

4.3.8送丝机构和焊接小车341

4.3.9典型的通用TIG焊机技术数据341

4.4焊接材料342

4.4.1钨极342

4.4.2保护气体343

4.4.3填充金属344

4.5焊接工艺与技术345

4.5.1接头形式与坡口345

4.5.2焊前清理346

4.5.3装配347

4.5.4电流类型与极性选择347

4.5.5钨极的选择与使用348

4.5.6一般焊接工艺349

4.5.7停止焊接354

4.6特殊TIG焊接技术355

4.6.1脉冲钨极氩弧焊355

4.6.2TIG点焊358

4.7典型应用359

4.7.1奥氏体不锈钢薄膜板对接焊359

4.7.2固定管全位置TIG焊360

4.7.3管与管板焊接363

4.8工艺缺陷、产生原因及防止措施364

4.9安全技术365

第5章 熔化极气体保护焊366

5.1概述366

5.1.1基本原理366

5.1.2分类366

5.1.3优缺点366

5.1.4适用范围367

5.2保护气体367

5.2.1对保护气体的基本要求367

5.2.2保护气体对电弧性能的影响370

5.3焊丝371

5.4焊丝的熔滴过渡371

5.4.1影响焊丝熔滴过渡形式的主要因素371

5.4.2各种熔滴过渡形式特性对比与应用372

5.5熔化极气体保护电弧焊设备373

5.5.1焊接电源374

5.5.2焊枪375

5.5.3送丝系统376

5.5.4供气与水冷系统379

5.5.5控制系统379

5.5.6熔化极气体保护焊机及其选用381

5.6MIG焊接工艺383

5.6.1工艺特点383

5.6.2焊接材料选择383

5.6.3焊接参数384

5.6.4典型MIG焊接参数387

5.7MAG焊接工艺391

5.7.1工艺特点391

5.7.2常用氧化性混合气体及其适用范围391

5.7.3焊丝的选择391

5.7.4典型的焊接参数391

5.8CO2气体保护焊393

5.8.1工艺特点393

5.8.2冶金特点393

5.8.3焊接材料394

5.8.4CO2焊设备395

5.8.5CO2焊接参数398

5.8.6操作要点403

5.8.7CO2焊接常见缺陷及其产生原因406

5.9药芯焊丝气体保护电弧焊406

5.9.1药芯焊丝气体保护电弧焊的工艺特点406

5.9.2药芯焊丝407

5.9.3药芯焊丝气体保护焊工艺407

5.10熔化极脉冲气体保电弧护焊411

5.10.1脉冲喷射过渡过程及其特征411

5.10.2工艺特点412

5.10.3焊接参数412

5.11窄间隙熔化极气体保护电弧焊415

5.11.1基本特征415

5.11.2优缺点及适用范围415

5.11.3焊接工艺415

5.12CO2电弧点焊418

5.12.1特点与应用418

5.12.2常用接头形式418

5.12.3焊接工艺418

5.13气电立焊419

5.13.1操作原理419

5.13.2优缺点419

5.13.3适用范围420

5.13.4焊接设备420

5.13.5焊接材料421

5.13.6焊接工艺421

5.14熔化极气体保护电弧焊的新发展422

5.14.1高效熔化极气体保护焊422

5.14.2波形控制熔化极气体保护焊424

第6章 等离子弧焊426

6.1概述426

6.1.1等离子弧及其形成426

6.1.2等离子弧的特性426

6.1.3等离子弧的类型427

6.2等离子弧焊的工艺特点与适用范围428

6.2.1工艺特点428

6.2.2适用范围428

6.3等离子弧焊的分类429

6.4等离子弧焊设备429

6.4.1设备组成429

6.4.2焊接电源430

6.4.3焊枪431

6.4.4国产等离子弧焊机及技术数据434

6.5等离子弧焊接的双弧问题437

6.6等离子弧焊工艺437

6.6.1焊接接头437

6.6.2装配与夹紧438

6.6.3等离子弧焊气体的选择439

6.6.4焊接参数440

6.7等离子弧焊常见缺陷及其产生原因445

第7章 螺柱焊446

7.1概述446

7.2拉弧式螺柱焊446

7.2.1瓷环保护拉弧式螺柱焊446

7.2.2短周期拉弧式螺柱焊454

7.3电容放电螺柱焊456

7.3.1电容放电螺柱焊焊接过程456

7.3.2电容放电螺柱焊设备457

7.3.3电容放电螺柱焊焊接工艺460

7.4螺柱焊材料的组合及其焊接性461

7.5螺柱焊的发展方向463

7.6螺柱焊方法的选择与应用464

7.6.1螺柱焊方法的选择464

7.6.2螺柱焊方法的应用465

第四篇 电阻焊方法及设备469

第1章 电阻焊基础469

1.1概述469

1.1.1电阻焊的分类469

1.1.2电阻焊的优缺点471

1.2焊接的热量及其影响因素471

1.2.1焊接的热量471

1.2.2影响焊接热量的因素471

1.3热平衡及温度分布473

1.3.1热平衡473

1.3.2温度分布474

1.4焊接循环474

1.5金属材料电阻焊的焊接性及其影响因素475

第2章 电阻焊设备478

2.1概述478

2.1.1分类478

2.1.2电阻焊设备的基本构成478

2.1.3电阻焊设备的型号编制方法479

2.1.4电阻焊设备的通用技术条件479

2.1.5电阻焊电源的负载持续率482

2.1.6电阻焊机的技术经济指标482

2.1.7电阻焊机的工作循环482

2.2各类电阻焊电源的电气性能483

2.2.1单相工频电阻焊电源483

2.2.2三相低频电阻焊电源484

2.2.3二次整流电阻焊电源485

2.2.4电容储能电阻焊电源486

2.2.5逆变电阻焊机电源487

2.3点焊机488

2.4凸焊机497

2.5缝焊机498

2.5.1缝焊机类型498

2.5.2缝焊机滚轮的传动498

2.5.3缝焊机滚轮的导电499

2.5.4部分国产缝焊机的技术数据499

2.6对焊机500

2.6.1对焊机的组成与分类500

2.6.2机架与导轨501

2.6.3送进机构501

2.6.4夹紧机构503

2.6.5部分国产对焊机的技术数据504

2.7电阻焊机的控制器506

2.7.1控制器的功能506

2.7.2控制器的分类、特点和选用506

2.7.3控制器的基本单元线路507

2.7.4国产点、凸、缝焊机控制器技术数据512

第3章 点焊工艺515

3.1熔核的形成及对其质量的一般要求515

3.1.1熔核的形成515

3.1.2对熔核质量的一般要求515

3.2点焊方法的种类516

3.3点焊接头的设计517

3.4点焊电极及电极握杆518

3.4.1点焊电极518

3.4.2电极握杆524

3.5点焊工艺526

3.5.1焊前工件表面清理526

3.5.2点焊的焊接参数527

3.5.3点焊时电流的分流532

3.5.4不等厚或异种材料点焊533

3.5.5常用金属材料点焊工艺要点534

第4章 凸焊工艺543

4.1概述543

4.1.1凸焊的工艺特点543

4.1.2凸焊的优缺点544

4.1.3凸焊的适用范围544

4.2凸焊工艺544

4.2.1凸焊接头设计544

4.2.2凸焊电极545

4.2.3凸焊的焊接参数546

4.2.4常用金属的凸焊要点547

第5章 缝焊工艺551

5.1概述551

5.1.1缝焊的基本形式及其工艺特点551

5.1.2缝焊的优缺点551

5.1.3缝焊的应用551

5.2缝焊用的电极553

5.2.1电极的形状553

5.2.2电极尺寸554

5.2.3电极材料554

5.2.4电极的正确选择与使用554

5.3缝焊的焊接参数及其对焊接质量的影响555

5.4缝焊的接头设计557

5.5常用金属材料缝焊工艺要点558

5.5.1低碳钢的缝焊558

5.5.2镀层钢的缝焊558

5.5.3不锈钢与高温合金的缝焊560

5.5.4铝合金的缝焊561

5.5.5钛合金的缝焊561

第6章 对焊工艺563

6.1电阻对焊工艺563

6.1.1接头的形成与所需的基本条件563

6.1.2电阻对焊的特点与适用范围563

6.1.3焊接工艺563

6.2闪光对焊工艺565

6.2.1闪光对焊的工作原理565

6.2.2闪光对焊的特点及其适用范围566

6.2.3焊接工艺569

6.2.4闪光对焊新技术576

6.3典型零件的对焊577

6.3.1线材的对焊577

6.3.2型材的对焊578

6.3.3管材的对焊578

6.3.4板材的对焊580

6.3.5环形零件的对焊581

第五篇 其他焊接方法及设备585

第1章 电渣焊585

1.1概述585

1.1.1电渣焊的过程585

1.1.2电渣焊的特点585

1.1.3电渣焊的种类586

1.1.4电渣焊的适用范围587

1.2电渣焊设备587

1.2.1丝极电渣焊设备587

1.2.2熔嘴电渣焊设备589

1.3电渣焊工艺590

1.3.1焊接材料590

1.3.2焊接接头设计与制备592

1.3.3丝极电渣焊工艺595

1.3.4熔嘴电渣焊工艺603

1.3.5板极电渣焊工艺611

1.3.6焊后处理612

1.3.7电渣焊接头的缺陷及质量检验612

1.4电渣压力焊613

1.4.1焊接原理和过程613

1.4.2电渣压力焊的特点和适用范围614

1.4.3电渣压力焊设备615

1.4.4焊剂615

1.4.5焊接工艺616

1.4.6焊接质量与检验616

第2章 电子束焊618

2.1概述618

2.1.1电子束焊的工作原理618

2.1.2电子束焊的特点618

2.1.3电子束焊的分类619

2.1.4电子束焊的适用范围620

2.2焊接设备与装置620

2.2.1电子枪620

2.2.2供电系统621

2.2.3真空系统621

2.2.4传动系统622

2.2.5电气控制系统622

2.2.6国内外部分电子束焊机技术数据622

2.3焊接工艺623

2.3.1接头设计623

2.3.2焊前准备624

2.3.3焊接参数625

2.4常用金属材料的焊接要点627

2.4.1钢的电子束焊627

2.4.2有色金属的电子束焊627

2.4.3难熔金属的电子束焊628

2.4.4异种金属的电子束焊628

2.5焊接缺陷628

2.6安全技术629

第3章 激光焊630

3.1概述630

3.1.1激光焊及其特点630

3.1.2激光焊的分类630

3.1.3激光焊的主要应用630

3.2激光焊设备631

3.2.1激光器631

3.2.2光束传输和聚焦系统635

3.2.3气源636

3.3激光焊接原理636

3.3.1激光与材料间的相互作用636

3.3.2材料对激光的光谱反射因数和光谱吸收因数637

3.3.3影响金属材料对激光吸收的主要因素637

3.3.4焊接过程中的几种效应638

3.4连续激光焊工艺639

3.4.1连续激光焊熔池的特点639

3.4.2连续激光焊设备的选择639

3.4.3连续激光焊接头的设计640

3.4.4影响连续激光焊接质量的主要因素641

3.4.5焊接参数643

3.5脉冲激光焊644

3.6激光与其他热源复合焊接技术645

3.7激光安全知识647

3.7.1激光对人体的危害647

3.7.2激光的安全防护648

第4章 摩擦焊649

4.1概述649

4.1.1基本原理649

4.1.2摩擦焊的种类及其工艺特点649

4.1.3摩擦焊的特点653

4.1.4适用范围654

4.2摩擦焊设备657

4.2.1旋转式摩擦焊机657

4.2.2搅拌摩擦焊机658

4.3摩擦焊工艺661

4.3.1旋转式摩擦焊工艺661

4.3.2搅拌摩擦焊工艺666

4.4摩擦焊接质量及其控制667

4.4.1旋转式摩擦焊接质量及其控制667

4.4.2搅拌摩擦焊接质量及其控制668

4.4.3摩擦焊接质量的检测669

4.5摩擦焊安全技术670

第5章 扩散焊671

5.1概述671

5.1.1扩散焊的原理671

5.1.2扩散焊的特点672

5.2扩散焊的优缺点672

5.2.1优点672

5.2.2缺点672

5.3扩散焊种类672

5.4扩散焊工艺673

5.4.1接头形式673

5.4.2待焊表面的制备与清理673

5.4.3中间层材料的选择674

5.4.4止焊剂的应用674

5.4.5焊接参数674

5.5扩散焊设备675

5.6扩散焊的应用677

第6章 冷压焊678

6.1概述678

6.1.1冷压焊原理678

6.1.2冷压焊的优缺点678

6.1.3冷压焊的适用范围679

6.2冷压焊工艺679

6.2.1焊接界面的清理679

6.2.2焊接参数679

6.3冷压焊用的模具680

6.3.1对接冷压焊的钳口680

6.3.2搭接冷压焊模具681

6.3.3模具材料682

6.4冷压焊的应用682

第7章 爆炸焊683

7.1爆炸焊的原理683

7.1.1爆炸焊接装置及焊接过程683

7.1.2基本原理683

7.1.3结合面形态与结合区性质684

7.2爆炸焊方法的分类684

7.3爆炸焊的优缺点684

7.4爆炸焊适用范围685

7.4.1可焊接的金属材料685

7.4.2可焊接的产品结构686

7.5爆炸焊工艺687

7.5.1接头准备687

7.5.2炸药688

7.5.3安装688

7.5.4焊接参数688

7.6爆炸焊的缺陷和检验689

7.6.1爆炸焊的缺陷689

7.6.2爆炸焊质量检验690

7.7爆炸焊安全技术691

第8章 超声波焊692

8.1概述692

8.1.1原理692

8.1.2接头形成机理692

8.1.3超声波焊分类692

8.1.4优缺点及其应用693

8.2超声波焊的焊接工艺695

8.2.1接头设计695

8.2.2表面准备695

8.2.3焊接参数695

8.2.4其他工艺因素696

8.3焊接设备697

8.3.1超声波发生器697

8.3.2声学系统697

8.3.3加压机构698

8.3.4程序控制器698

8.3.5部分国产超声波点焊机的技术数据698

第9章 气焊699

9.1概述699

9.1.1气焊特点699

9.1.2适用范围699

9.2气体699

9.2.1氧气699

9.2.2可燃气体699

9.3气焊设备701

9.3.1氧气瓶701

9.3.2减压器701

9.3.3乙炔瓶702

9.3.4乙炔发生器702

9.3.5回火及回火防止器703

9.3.6焊炬705

9.3.7气焊辅助工具706

9.4焊接材料706

9.4.1焊丝706

9.4.2熔剂707

9.5气焊工艺708

9.5.1接头设计708

9.5.2气焊火焰708

9.5.3左焊法与右焊法709

9.5.4焊接参数709

第10章 钎焊711

10.1概述711

10.1.1钎焊特点、类型和适用范围711

10.1.2钎焊的基本原理711

10.1.3钎焊接头的构成713

10.2钎焊材料713

10.2.1钎料713

10.2.2钎剂719

10.3钎焊方法731

10.3.1烙铁钎焊731

10.3.2火焰钎焊731

10.3.3浸渍钎焊731

10.3.4电阻钎焊733

10.3.5感应钎焊733

10.3.6炉中钎焊734

10.3.7波峰钎焊和再流钎焊737

10.3.8钎焊方法的选择742

10.4钎焊接头的设计744

10.4.1钎焊接头的基本形式744

10.4.2钎焊接头搭接长度计算744

10.4.3接头间隙744

10.4.4接头的工艺性设计745

10.5钎焊工艺746

10.5.1工件的清理与表面准备746

10.5.2预置钎剂和阻流剂747

10.5.3装配、定位与放置钎料748

10.5.4焊接参数748

10.5.5钎焊后处理748

10.6各种金属材料的钎焊749

10.6.1钎焊性749

10.6.2碳钢和低合金钢的钎焊749

10.6.3铸铁的钎焊749

10.6.4不锈钢的钎焊750

10.6.5铜及铜合金的钎焊751

10.6.6铝及铝合金的钎焊752

10.6.7钛及钛合金的钎焊752

10.6.8工具钢和硬质合金的钎焊754

第11章 高频焊756

11.1概述756

11.1.1工作原理756

11.1.2高频焊接过程757

11.1.3高频焊的优缺点及基本应用757

11.2高频焊设备759

11.3典型焊接工艺760

11.3.1连续高频焊760

11.3.2断续高频焊764

第12章 热切割765

12.1切割及其分类765

12.2气体火焰切割765

12.2.1氧乙炔切割765

12.2.2氧-丙烷切割774

12.2.3氧-甲烷切割774

12.2.4氧-燃气特种切割774

12.2.5氧-熔剂切割775

12.2.6氧-氢切割776

12.3等离子弧切割777

12.3.1切割原理777

12.3.2等离子弧切割的种类777

12.3.3等离子弧切割的设备780

12.3.4等离子弧切割的工艺783

12.3.5安全与防护785

12.4碳弧气刨785

12.4.1碳弧气刨的原理、特点与应用范围785

12.4.2碳弧气刨用的设备与材料785

12.4.3碳弧气刨工艺及注意点787

12.4.4自动碳弧气刨790

12.5激光切割790

12.5.1激光切割的类型及原理790

12.5.2激光切割的特点790

12.5.3材料的激光切割性790

12.5.4激光切割的设备791

12.5.5激光切割的工艺791

12.5.6激光切割的安全与防护794

12.6热切割方法的比较与选择794

12.6.1主要热切割方法的技术经济特性比较794

12.6.2热切割方法的选择794

12.7切割的机械化和自动化796

12.7.1常用机械控制切割机796

12.7.2光电跟踪切割机797

12.7.3数控切割机798

第六篇 焊接材料805

第1章 焊条805

1.1概述805

1.1.1焊条的组成及其作用805

1.1.2对焊条的基本要求807

1.1.3焊条的分类807

1.1.4焊条型号与牌号的编制方法809

1.2焊条的配方设计与制造822

1.2.1焊条的配方设计822

1.2.2焊条制造简介823

1.2.3焊条质量及工艺性能评定823

1.3焊条的主要性能、用途及其选用830

1.3.1各类焊条的主要性能与用途830

1.3.2焊条的选用848

1.3.3焊条的正确使用与管理849

第2章 焊丝、焊带与焊剂852

2.1焊丝852

2.1.1焊丝的作用与分类852

2.1.2实心焊丝852

2.1.3药芯焊丝866

2.2焊剂890

2.2.1焊剂分类890

2.2.2焊剂的型号与牌号892

2.2.3焊剂的制造及技术要求896

2.2.4焊剂选用要点898

2.2.5使用焊剂的注意事项899

2.3焊带900

第3章 焊接用保护气体902

3.1概述902

3.2保护气体的特性902

3.2.1保护气体的物理性能902

3.2.2保护气体的化学性能及其应用902

3.2.3保护气体在弧焊过程中的工艺特性903

3.3焊接用保护气体的技术要求904

3.4保护气体选用要点905

第4章 电极909

4.1概述909

4.2弧焊用钨电极909

4.2.1种类909

4.2.2承载电流的能力909

4.2.3形状尺寸和表面质量910

4.2.4钨极的选用910

4.3电阻焊用铜电极910

4.3.1电极的功能及其损坏形式911

4.3.2电极材料911

4.3.3电极材料的选用要点916

第七篇 金属材料的焊接921

第1章 焊接性及其试验方法921

1.1焊接性921

1.1.1焊接性的概念921

1.1.2影响焊接性的因素921

1.1.3金属焊接性的研究方法922

1.2焊接性的试验内容与方法分类923

1.2.1焊接性试验内容923

1.2.2焊接性试验方法分类924

1.2.3选择或设计焊接性试验方法的原则924

1.3常用焊接性试验方法925

1.3.1工艺焊接性的间接估算法925

1.3.2工艺焊接性的直接试验法928

1.3.3使用焊接性的试验方法939

1.3.4焊接热（应力、应变）模拟试验方法951

第2章 碳钢的焊接953

2.1概述953

2.1.1碳钢的分类953

2.1.2碳钢的牌号及其统一数字代号953

2.1.3碳钢的化学成分与力学性能953

2.1.4碳钢新的分类方法959

2.2碳钢的焊接性960

2.3低碳钢的焊接961

2.3.1焊接特点961

2.3.2焊接材料961

2.3.3焊接工艺要点964

2.3.4低碳钢焊接举例964

2.4中碳钢的焊接966

2.4.1焊接特点966

2.4.2焊接材料966

2.4.3焊接工艺要点966

2.5高碳钢的焊接967

2.5.1焊接特点967

2.5.2焊接材料967

2.5.3焊接工艺要点967

第3章 低合金钢的焊接968

3.1概述968

3.1.1低合金钢及其分类968

3.1.2低合金高强度钢的牌号和统一数字代号969

3.1.3低合金高强度钢的化学成分和力学性能970

3.1.4低合金高强度结构钢的组织与性能981

3.2热轧钢和正火钢的焊接982

3.2.1热轧钢和正火钢的特点982

3.2.2热轧钢和正火钢的焊接性982

3.2.3热轧钢和正火钢的焊接工艺986

3.3TMCP钢的焊接990

3.3.1TMCP钢的特点及其焊接性990

3.3.2典型钢种焊接举例992

3.4低碳调质钢的焊接992

3.4.1低碳调质钢的成分与性能992

3.4.2低碳调质钢的焊接性994

3.4.3低碳调质钢的焊接工艺995

3.5中碳调质钢的焊接998

3.5.1中碳调质钢的化学成分和性能998

3.5.2中碳调质钢的焊接性999

3.5.3中碳调质钢的焊接工艺1000

3.6耐候钢的焊接1002

3.6.1耐候钢的化学成分与力学性能1002

3.6.2耐候钢的焊接性1003

3.6.3耐候钢焊接要点1003

3.7低温钢的焊接1004

3.7.1低温钢的化学成分与力学性能1004

3.7.2低温钢的焊接性1004

3.7.3低温钢的焊接工艺1006

第4章 耐热钢的焊接1009

4.1概述1009

4.1.1耐热钢定义与分类1009

4.1.2耐热钢的高温性能1009

4.1.3对耐热钢焊接接头性能的基本要求1010

4.2珠光体耐热钢的焊接1011

4.2.1成分与性能1011

4.2.2焊接性1012

4.2.3焊接工艺1012

4.3马氏体耐热钢的焊接1014

4.3.1成分与性能1014

4.3.2焊接性1015

4.3.3焊接工艺1015

4.4铁素体耐热钢的焊接1016

4.4.1成分与性能1016

4.4.2焊接性1017

4.4.3焊接工艺1017

4.5奥氏体耐热钢的焊接1018

4.5.1成分与性能1018

4.5.2焊接性1019

4.5.3焊接工艺1019

4.6细晶强韧型耐热钢的焊接1020

4.6.1概述1020

4.6.2细晶强韧型马氏体耐热钢的焊接1021

4.6.3新型奥氏体耐热钢的焊接1027

第5章 不锈钢的焊接1029

5.1概述1029

5.1.1不锈钢中的合金元素1029

5.1.2不锈钢的分类及其特点1029

5.1.3不锈钢的牌号及其与国外的对照1031

5.1.4不锈钢的基本特性1031

5.2奥氏体不锈钢的焊接1034

5.2.1化学成分与力学性能1034

5.2.2焊接性1034

5.2.3焊接工艺1041

5.3铁素体不锈钢的焊接1052

5.3.1化学成分与力学性能1052

5.3.2焊接性1052

5.3.3焊接工艺1052

5.4马氏体不锈钢的焊接1054

5.4.1化学成分与力学性能1054

5.4.2焊接性1057

5.4.3焊接工艺1057

5.5铁素体-奥氏体不锈钢的焊接1059

5.6沉淀硬化不锈钢的焊接1060

第6章 铸铁的焊接1063

6.1概述1063

6.1.1铸铁焊接的意义1063

6.1.2铸铁的种类及其组织1063

6.1.3铸铁的牌号及力学性能1064

6.2灰铸铁的焊接1065

6.2.1灰铸铁的基本特性1065

6.2.2灰铸铁的焊接性1065

6.2.3灰铸铁的焊接工艺1067

6.3球墨铸铁的焊接1075

6.3.1球墨铸铁焊接的特点1075

6.3.2球墨铸铁焊接的工艺要领1075

6.4白口铸铁的焊接1076

6.4.1白口铸铁焊接的特点1076

6.4.2白口铸铁焊补的工艺要领1076

第7章 铝及铝合金的焊接1078

7.1概述1078

7.1.1铝及铝合金的化学和物理性能1078

7.1.2铝及铝合金的种类1078

7.1.3铝及铝合金的牌号、成分和力学性能1079

7.2铝及铝合金焊接的特点1086

7.3铝及铝合金焊接方法的选择1086

7.4铝及铝合金焊接材料1087

7.4.1焊条1087

7.4.2焊丝1088

7.4.3熔剂1089

7.4.4保护气体1089

7.5焊前准备及焊后清理1090

7.5.1焊前准备1090

7.5.2焊后清理1091

7.6焊接工艺1091

7.6.1气焊1091

7.6.2钨极氩弧焊1092

7.6.3熔化极氩弧焊1097

7.6.4搅拌摩擦焊1100

7.6.5熔化极氩弧点焊1100

7.6.6电阻焊1101

第8章 铜及铜合金的焊接1106

8.1铜及铜合金的种类和性能1106

8.1.1纯铜1106

8.1.2黄铜1106

8.1.3青铜1110

8.1.4白铜1112

8.2铜及铜合金的焊接性1113

8.3焊接方法与焊接材料1114

8.3.1焊接方法1114

8.3.2焊接材料1115

8.4纯铜熔焊工艺1117

8.4.1纯铜的焊接特点1117

8.4.2纯铜的气焊1117

8.4.3纯铜的焊条电弧焊1118

8.4.4纯铜的TIG焊1118

8.4.5纯铜的MIG焊1120

8.4.6纯铜的等离子弧焊1120

8.4.7纯铜的埋弧焊1121

8.5黄铜的焊接工艺1122

8.5.1黄铜的焊接特点1122

8.5.2黄铜的气焊1122

8.5.3黄铜的电弧焊1123

8.6青铜的焊接工艺1124

8.6.1硅青铜焊接要点1124

8.6.2锡青铜焊接要点1125

8.6.3铝青铜焊接要点1125

8.7铜及铜合金的搅拌摩擦焊工艺1126

第9章 钛及钛合金的焊接1127

9.1概述1127

9.1.1钛的基本特性1127

9.1.2钛及钛合金的种类与性能1128

9.2钛及钛合金的焊接特点1128

9.3钛及钛合金的焊接工艺1131

9.3.1钨极氩弧焊1131

9.3.2熔化极氩弧焊1135

9.3.3等离子弧焊1135

9.3.4真空电子束焊1136

9.3.5扩散焊和扩散钎焊1136

9.3.6电阻焊1136

第10章 异种金属的焊接1139

10.1概述1139

10.1.1异种金属焊接的组合类型1139

10.1.2异种金属的焊接性1139

10.1.3焊缝金属的稀释1141

10.1.4异种金属的焊接方法和焊接材料1143

10.2异种钢的焊接1145

10.2.1金相组织相同的异种钢焊接1146

10.2.2金相组织不相同的异种钢焊接1148

10.3异种有色金属的焊接1151

10.3.1不同质的铝合金的焊接1151

10.3.2铝与铜的焊接1152

10.3.3钛与铝的焊接1154

10.3.4钛与铜的焊接1155

10.4钢与有色金属的焊接1155

10.4.1钢与铝及其合金的焊接1155

10.4.2钢与铜及其合金的焊接1156

10.5复合钢板的焊接1158

10.5.1复合钢板焊接的一般原则1158

10.5.2焊接方法和焊接材料1158

10.5.3焊接接头设计1160

10.5.4焊接工艺要点1161

第11章 金属材料的堆焊1163

11.1概述1163

11.1.1堆焊的主要用途1163

11.1.2堆焊的类型1163

11.1.3堆焊的特点1163

11.2堆焊金属的使用性能1164

11.2.1堆焊金属的耐磨性及其磨损类型1164

11.2.2堆焊金属的耐蚀性1164

11.2.3堆焊金属的耐冲击性1165

11.2.4堆焊金属的耐气蚀性1165

11.2.5堆焊金属的耐高温性能1165

11.3堆焊金属的类型及其特性1165

11.3.1堆焊金属的类型1165

11.3.2堆焊金属的主要成分与性能特征1166

11.3.3堆焊金属的选择1168

11.4堆焊方法与工艺1169

11.4.1堆焊方法的选择1169

11.4.2焊条电弧堆焊1169

11.4.3氧-乙炔焰堆焊1171

11.4.4埋弧堆焊1172

11.4.5钨极氩弧堆焊1173

11.4.6熔化极气体保护和自保护电弧堆焊1173

11.4.7等离子弧堆焊1173

11.4.8电渣堆焊1175

11.4.9喷熔1176

第12章 热喷涂1180

12.1概述1180

12.1.1热喷涂及其涂层形成机理1180

12.1.2热喷涂的分类1181

12.2热喷涂方法及设备1181

12.2.1火焰喷涂1181

12.2.2电弧喷涂1183

12.2.3等离子弧喷涂1184

12.2.4特种喷涂1186

12.2.5各种热喷涂方法的技术特性1187

12.3喷涂材料1187

12.3.1喷涂材料的分类1187

12.3.2喷涂材料的选择1190

12.4热喷涂工艺1195

12.4.1工件表面预处理1195

12.4.2预热1196

12.4.3喷涂工作层1196

12.4.4喷涂层的加工和后处理1198

12.5喷涂层性能检测简介1199

12.6热喷涂涂层的应用1200

12.7热喷涂安全与防护1201

第八篇 焊接结构1205

第1章 焊接应力与变形1205

1.1焊接应力与变形的特点和分类1205

1.1.1焊接应力的特点和分类1205

1.1.2焊接变形的特点和分类1205

1.2焊接应力与变形的形成机理1207

1.2.1金属在高温下性能的变化1207

1.2.2均匀受热杆件的变形与应力1208

1.2.3焊接引起的应力与变形1210

1.3焊接应力与变形的数值分析法简介1213

1.4焊接残余应力1214

1.4.1焊接残余应力的分布1214

1.4.2焊接残余应力的影响1218

1.4.3焊接残余应力的调节与控制1220

1.4.4消除焊接残余应力的方法1223

1.4.5测量残余应力的方法1227

1.5焊接残余变形1230

1.5.1焊接残余变形的预测与估算1230

1.5.2焊接残余变形的预防与控制1237

1.5.3薄板低应力无变形的焊接法1241

1.5.4焊接变形的矫正1243

第2章 焊接接头1247

2.1概述1247

2.1.1熔焊接头的基本类型1247

2.1.2熔焊接头的组成1247

2.1.3熔焊接头的基本特点1249

2.2常用焊接接头的工作特性1249

2.2.1对接接头1249

2.2.2搭接接头1251

2.2.3T形接头和十字接头1252

2.2.4角接接头1254

2.2.5电阻点焊接头1254

2.3焊接接头构造的设计与选择1255

2.3.1设计与选择焊接接头须考虑的因素1255

2.3.2坡口的设计与选择1255

2.4焊接接头的静载强度计算1266

2.4.1概述1266

2.4.2焊接接头的许用应力设计法1267

2.4.3焊接接头的极限状态设计法1272

2.5焊接接头的疲劳强度计算1282

2.6焊缝符号及其在图样上的标注1282

第3章 焊接结构的破坏1283

3.1概述1283

3.1.1焊接结构的失效类型1283

3.1.2焊接结构的强度1283

3.1.3金属断裂的性质与基本特征1286

3.2焊接结构的脆性破坏1288

3.2.1焊接结构脆断的基本现象和特点1288

3.2.2焊接结构脆断的原因1289

3.2.3焊接结构抗脆断性能的评定1293

3.2.4防止焊接结构脆性破坏的措施1297

3.2.5焊接结构的安全评定简介1300

3.3焊接结构的疲劳破坏1301

3.3.1疲劳的基本概念1301

3.3.2影响焊接结构疲劳强度的因素1306

3.3.3疲劳设计方法简介1308

3.3.4低周疲劳1315

3.3.5提高焊接结构疲劳强度的措施1316

3.4焊接结构的蠕变断裂1319

3.4.1蠕变及蠕变曲线1319

3.4.2金属材料的高温力学性能1319

3.4.3影响材料和焊缝金属持久强度的因素1320

3.4.4焊接接头高温下的强度设计1321

3.5焊接结构的腐蚀破坏1321

3.5.1概述1321

3.5.2焊接结构的应力腐蚀破坏1323

3.5.3焊接结构的腐蚀疲劳1325

3.5.4耐腐蚀的结构设计1326

第4章 焊接结构设计1328

4.1概述1328

4.1.1焊接结构设计的基本要求1328

4.1.2焊接结构设计的基本原则1328

4.1.3焊接产品设计的一般程序1329

4.1.4焊接结构设计的一般方法1330

4.1.5许用应力、安全系数和强度设计值1336

4.2焊接结构设计基础1339

4.2.1材料的选择1339

4.2.2结构形状的选定与设计1340

4.3考虑可达性的结构设计1349

4.3.1焊接的可达性1349

4.3.2焊接质量检验的可达性1350

4.4焊接结构设计中的细部处理1352

4.4.1焊接接头设计中的细部处理1352

4.4.2考虑受力合理的结构细部处理1356

4.4.3避免或减小结构应力集中的细部处理1358

4.4.4肋板设计的细部处理1358

4.4.5防止层状撕裂的结构措施1359

4.5设计评审1360

4.5.1设计评审的分类1361

4.5.2设计评审的内容1361

4.5.3评审工作要点1362

第九篇 焊接结构生产1365

第1章 焊接工艺过程设计1365

1.1概述1365

1.1.1焊接工艺过程设计内容1365

1.1.2焊接工艺过程设计依据1365

1.1.3焊接工艺过程设计程序1365

1.1.4焊接工艺过程设计要求1366

1.1.5生产类型及其特点1366

1.2焊接工艺过程分析1367

1.2.1对产品技术要求的分析1367

1.2.2对先进工艺技术应用的分析1368

1.2.3工艺方案的确定1372

1.3工艺规程的编制1372

1.3.1工艺规程的文件形式和格式1372

1.3.2工艺规程编写的基本要求1378

1.3.3编写工艺规程的方法和步骤1378

1.3.4工艺过程设计的工艺选择及其质量要求1378

第2章 焊接工艺评定1389

2.1概述1389

2.2焊接工艺评定的一般程序1390

2.3焊接工艺评定规则1394

2.4焊接工艺评定试验方法1403

2.4.1试件制备1403

2.4.2试件的焊接位置1404

2.4.3试样的截取及其数量1405

2.4.4检验和合格标准1407

2.4.5耐蚀层堆焊工艺评定方法1408

第3章 焊接工艺装备及其设计1410

3.1概述1410

3.1.1使用焊接工艺装备的目的1410

3.1.2焊接工艺装备的分类与组成1410

3.1.3焊接工艺装备设计原则与方法1411

3.2装配-焊接夹具1412

3.2.1焊件在夹具中的定位1413

3.2.2焊件在夹具中的夹紧1419

3.2.3夹紧器1422

3.2.4夹具体1435

3.2.5夹具公差配合与技术条件的制订1435

3.2.6典型装配-焊接夹具1440

3.3焊接变位机械1443

3.3.1焊接变位机械的分类与要求1443

3.3.2焊件变位机1443

3.3.3焊机变位机1450

3.3.4焊工变位机1452

3.3.5变位机械中驱动力和力矩的计算1453

3.4焊接辅助机械装置1458

3.4.1埋弧焊焊剂垫1458

3.4.2焊剂输送和回收装置1460

第4章 焊接生产的机械化和自动化1463

4.1概述1463

4.2焊接自动机1463

4.3焊接中心1464

4.4焊接生产线1466

4.5焊接机器人1468

4.5.1焊接机器人的优点及其应用意义1468

4.5.2工业机器人的构成与分类1468

4.5.3焊接机器人的主要技术指标1470

4.5.4点焊机器人1471

4.5.5弧焊机器人1472

第5章 焊接检验1476

5.1概述1476

5.1.1焊接检验的作用与意义1476

5.1.2产品质量检验的依据1476

5.1.3产品质量检验方式1477

5.1.4焊接检验方法及其分类1477

5.1.5焊接缺欠及其分类1477

5.2焊接接头质量要求及其缺欠分级1491

5.2.1钢结构焊缝外形尺寸要求1491

5.2.2钢熔化焊接头缺欠分级1492

5.3破坏性检验1497

5.3.1焊缝金属及焊接接头力学性能试验1497

5.3.2焊缝金相检验1497

5.3.3断口分析1498

5.3.4化学分析与试验1499

5.4非破坏性检验1500

5.4.1外观检验1500

5.4.2压力试验1501

5.4.3致密性检验1501

5.5无损检测1502

5.5.1超声波检测1502

5.5.2射线检测1508

5.5.3磁粉检测1516

5.5.4渗透检测1519

5.5.5涡流检测1522

5.5.6常规无损检测方法的比较与选择1522

5.6无损检测新技术1525

5.6.1实时成像检测技术和工业CT检测技术简介1525

5.6.2金属磁记忆无损检测技术简介1527

5.6.3红外热成像无损检测技术简介1527

5.6.4声发射无损检测技术简介1528

5.6.5几种无损检测新技术比较1529

第6章 焊接生产的安全与劳动保护1531

6.1概述1531

6.1.1焊接生产中的危险因素和有害因素1531

6.1.2与焊接安全卫生相关的法规与标准1531

6.2焊接安全技术1532

6.2.1气焊与气割安全技术要点1532

6.2.2电焊安全技术1532

6.3焊接劳动保护1537

6.3.1焊接的有害因素1537

6.3.2焊接卫生标准1538

6.3.3焊接卫生措施1540

6.3.4焊接与切割劳动保护技术1541

附录A我国焊接专业及其相关标准目录1544

附录B国内外焊接材料型（牌）号对照1559

附录C各国不锈钢及耐热钢牌号对照1575

参考文献1582