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第1章 绪论1

1.1 金属焊接的基本概念1

1.1.1 焊接过程的物理实质1

1.1.2 焊接结构分类2

1.1.3 焊接结构的主要特点3

1.2 焊接方法分类4

1.2.1 熔化焊接4

1.2.2 压力焊接8

1.2.3 钎焊9

1.3 焊接技术的应用及发展11

1.3.1 焊接技术的应用11

1.3.2 焊接技术的展望13

1.4 本课程的目的和要求16

1.4.1 课程特点16

1.4.2 课程目的16

1.4.3 课程要求16

思考题与习题17

第2章 焊接电弧与弧焊电源18

2.1 焊接电弧18

2.1.1 焊接电弧的物理本质和引燃18

2.1.2 焊接电弧的结构和静特性20

2.1.3 交流电弧22

2.1.4 焊接电弧的分类23

2.2 对弧焊电源的要求25

2.2.1 对弧焊电源外特性的要求25

2.2.2 对弧焊电源调节特性的要求27

2.2.3 对弧焊电源动特性的要求27

2.3 弧焊变压器29

2.3.1 串联电抗器式弧焊变压器29

2.3.2 增强漏磁式弧焊变压器30

2.4 直流弧焊发电机35

2.4.1 弧焊发电机的基本原理35

2.4.2 差复激式弧焊发电机36

2.4.3 裂极式弧焊发电机37

2.5 硅弧焊整流器39

2.5.1 硅弧焊整流器的组成39

2.5.2 磁放大器式弧焊整流器39

2.5.3 动圈式硅弧焊整流器42

2.6 电子弧焊电源43

2.6.1 晶闸管式弧焊电源44

2.6.2 晶体管式弧焊电源46

2.6.3 脉冲弧焊电源48

2.6.4 新型弧焊电源49

2.7 弧焊电源的使用及维修52

2.7.1 弧焊电源的选择与使用52

2.7.2 常用弧焊电源的故障与检修54

思考题与习题58

第3章 常用电弧焊方法60

3.1 焊条电弧焊60

3.1.1 焊条电弧焊的基本原理及特点60

3.1.2 焊条61

3.1.3 焊条电弧焊设备66

3.1.4 焊条电弧焊的焊接工艺66

3.2 埋弧自动焊69

3.2.1 埋弧自动焊的基本原理及特点69

3.2.2 埋弧自动焊焊接材料71

3.2.3 埋弧自动焊设备的组成74

3.2.4 埋弧自动焊工艺74

3.2.5 埋弧自动焊的发展78

3.3 钨极氩弧焊80

3.3.1 钨极氩弧焊的基本原理及特点80

3.3.2 钨极氩弧焊的电流种类和极性81

3.3.3 钨极氩弧焊设备及焊接材料84

3.3.4 钨极氩弧焊工艺86

3.3.5 钨极氩弧焊的进展88

3.4 熔化极气体保护焊90

3.4.1 熔化极气体保护焊的基本原理及特点90

3.4.2 熔滴过渡90

3.4.3 熔化极氩弧焊93

3.4.4 CO2气体保护焊98

3.5 焊接方法的选用及应用举例106

3.5.1 焊接方法的选用106

3.5.2 应用举例108

思考题与习题110

第4章 焊接应力与变形112

4.1 焊接应力与变形的产生112

4.1.1 应力和变形的基本概念112

4.1.2 平板中心加热时的纵向应力与变形113

4.1.3 平板对接焊时的纵向应力与变形114

4.1.4 平板对接焊时的横向应力与变形115

4.2 焊接残余应力117

4.2.1 焊接残余应力的分类117

4.2.2 焊接残余应力的分布117

4.2.3 焊接残余应力对焊接结构的影响121

4.2.4 减小和消除焊接残余应力的措施121

4.3 焊接残余变形125

4.3.1 焊接残余变形的类型及其影响规律125

4.3.2 控制焊接变形的措施128

4.3.3 矫正焊接残余变形的方法129

思考题与习题130

第5章 焊接冶金原理132

5.1 焊接化学冶金132

5.1.1 焊接化学冶金的特殊性132

5.1.2 焊接熔渣134

5.1.3 氮、氢、氧对焊接质量的影响和控制137

5.1.4 硫、磷对焊缝金属的作用和控制147

5.1.5 焊缝金属的合金化149

5.2 熔池金属的结晶151

5.2.1 熔池金属的结晶现象151

5.2.2 熔池结晶的形态153

5.2.3 焊缝中的偏析156

5.2.4 改善焊缝一次组织的措施158

5.3 焊接接头的固态相变158

5.3.1 焊接热过程158

5.3.2 焊缝金属的固态相变164

5.3.3 焊接热影响区金属的组织和性能166

5.4 焊接裂纹169

5.4.1 焊接热裂纹170

5.4.2 焊接冷裂纹175

5.4.3 再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀开裂181

思考题与习题188

第6章 常见金属材料焊接189

6.1 金属焊接性及其试验评价方法189

6.1.1 金属焊接性的概念及评定方法189

6.1.2 钢焊接性分析191

6.1.3 常用焊接性试验方法192

6.2 碳钢的焊接196

6.2.1 低碳钢的焊接196

6.2.2 中、高碳钢的焊接199

6.2.3 碳钢焊接实例201

6.3 合金结构钢的焊接201

6.3.1 合金结构钢的类型及性能201

6.3.2 热轧及正火钢的焊接202

6.3.3 低碳调质钢的焊接205

6.3.4 中碳调质钢的焊接207

6.3.5 低温用钢的焊接208

6.3.6 低合金耐腐蚀用钢的焊接210

6.3.7 管线钢的焊接211

6.3.8 合金结构钢焊接实例214

6.4 耐热钢、不锈钢的焊接217

6.4.1 耐热钢、不锈钢概述217

6.4.2 珠光体耐热钢的焊接220

6.4.3 奥氏体钢的焊接221

6.4.4 铁素体钢的焊接224

6.4.5 马氏体钢的焊接225

6.4.6 耐热钢、不锈钢焊接实例226

6.5 异种钢的焊接230

6.5.1 低合金钢与奥氏体不锈钢的焊接230

6.5.2 复合钢板的焊接232

6.5.3 渗铝钢的焊接234

6.5.4 异种钢焊接实例236

思考题与习题237

第7章 焊接质量检验239

7.1 焊接质量检验的基本概念239

7.1.1 焊接检验的意义239

7.1.2 焊接检验的依据240

7.1.3 焊接检验方法分类240

7.2 焊接缺欠251

7.2.1 焊接缺欠的基本类型及缺欠分级251

7.2.2 焊接缺欠对质量的影响253

7.2.3 焊接缺欠的影响因素254

7.3 焊接质量检验过程257

7.3.1 焊前检验257

7.3.2 焊接过程检验259

7.3.3 焊后检验260

7.3.4 安装调试质量检验260

7.3.5 产品服役质量检验261

7.4 无损检测技术简介261

7.4.1 射线检测262

7.4.2 超声波检测264

7.4.3 磁力检测268

7.4.4 涡流探伤271

7.4.5 渗透探伤273

思考题与习题277

参考文献278