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焊接工程师手册(第3版） 
定 价：259 元
9 7 6 8 1 7 0 1 1 1 6 1 8 读者对象:从事焊接结构设计、制造和管理的工程师，与焊接技术相关的各类工程技术人员 
《焊接工程师手册》（第3版）是焊接专业的综合性工具书，基本涵盖了焊接专业的技术内容。本版在保留第2版精华和特色的基础上添加了先进的工艺技术内容。全书共9篇58章。第1篇汇集了焊接工程师*常用而又不易记忆的符号、公式和数据等资料；第2篇阐述了焊接过程中的物理行为和冶金行为，以及与金属焊接性密切相关的焊接裂纹问题；第3、4、5篇介绍工程中的各种焊接方法及设备，包括电弧焊、电阻焊和其他特殊的焊接方法及其设备等；第6篇以焊条、焊丝和焊剂为重点介绍了焊接材料的性能参数及选用方法；第7篇介绍了各种金属材料的焊接性能及其焊接工艺；第8篇为焊接结构，重点介绍焊接应力与变形、结构强度和结构设计等；第9篇除介绍生产中遇到的焊接工艺过程设计、焊接工艺评定和焊接质量检验外，还介绍了与焊接过程机械化、自动化和柔性化有关的焊接工装的设计和计算以及焊接机器人的应用等方面的内容。
目录
第3版前言 第2版前言 第1版前言 第1篇综合资料 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4 1.3数学符号5 1.4物理量名称及其符号9 1.5化学元素符号9 1.6图形符号12 1.6.1机械图样中的常用符号12 1.6.2焊缝图形符号16 1.6.3电工系统图常用图形符号20 1.7我国钢铁产品牌号及其统一数字代号中字母的含义26 1.8焊接材料型号和牌号中的代号28 1.9电焊机型号中的符号30 1.9.1电焊机型号的编制30 1.9.2电焊机型号中符号的含义30 1.10焊接方法的英文缩写字母32 1.11焊缝无损检测符（代）号33 1.12焊缝工作位置的符号34 第2章单位及其换算37 2.1单位与单位制37 2.2国际单位制及我国法定计量单位37 2.2.1国际单位制及其构成37 2.2.2我国的法定计量单位37 2.3物理量的符号和单位39 2.3.1常用空间、时间和周期的量和单位39 2.3.2常用力学的量和单位40 2.3.3常用热力学的量和单位41 2.3.4常用电学及磁学的量和单位43 2.3.5常用光学及声学的量和单位44 2.4简易单位换算45 2.4.1米制倍数与分数单位换算45 2.4.2英制与米制单位换算45 2.4.3市制单位换算47 2.4.4温度换算公式48 第3章常用公式、数据和资料49 3.1基本与常用物理常数49 3.2化学元素周期表及各元素的物理性能49 3.2.1化学元素周期表49 3.2.2各化学元素的物理性能49 3.3工程制图常用基础资料54 3.3.1图纸幅面和格式54 3.3.2标题栏与明细栏54 3.3.3比例54 3.3.4字体及其在CAD制图中的规定55 3.3.5图线及其在CAD制图中的规定56 3.4常用计算公式及运算57 3.4.1常用数学公式57 3.4.2常用平面图形的计算公式61 3.4.3常用几何体的计算公式62 3.4.4常用理论力学公式64 3.4.5常用材料力学公式65 3.4.6常用电工学公式68 3.5钢铁材料基础资料69 3.5.1钢铁及其热处理基础资料69 3.5.2常用钢材的品种及规格80 3.5.3钢铁材料的硬度及强度换算83 3.6常用材料的物理性能 88 3.6.1常用材料的线胀系数88 3.6.2常用材料的熔点、热导率及比热容88 3.6.3常用材料的密度88 3.6.4材料的滑动摩擦因数89 3.7常用有机与无机化工产品及盐类的性质90 第2篇焊接物理冶金 第1章焊接及其分类95 1.1焊接过程的物理本质95 1.2焊接的分类95 1.3各种焊接方法的基本特点与应用96 1.4焊接方法的选择98 第2章焊接物理102 2.1焊接热过程及其特点102 2.1.1概述102 2.1.2焊接的热源103 2.1.3焊接热传导105 2.1.4焊接热循环110 2.2焊接电弧及其特性116 2.2.1焊接电弧116 2.2.2电弧的构造及其电压分布118 2.2.3焊接电弧的最小能量消耗特性118 2.2.4焊接电弧的热特性119 2.2.5焊接电弧的电特性120 2.2.6焊接电弧的力学特性121 2.2.7拘束电弧122 2.2.8磁场对电弧的作用122 2.3焊丝的加热、熔化与熔滴过渡124 2.3.1焊丝的加热与熔化124 2.3.2熔滴过渡125 2.4母材的熔化与焊缝的形成129 2.4.1母材的熔化与熔池的形成129 2.4.2熔池的形状与焊缝的形成129 第3章焊接冶金132 3.1液相冶金132 3.1.1液相冶金过程的特点132 3.1.2焊接时对金属的保护132 3.1.3焊接冶金反应区及其反应条件133 3.1.4气相对金属的作用134 3.1.5熔渣及其对金属的作用142 3.2凝固冶金150 3.2.1焊接熔池凝固的特点150 3.2.2熔池结晶的一般规律151 3.2.3熔池结晶的线速度151 3.2.4熔池结晶的形态152 3.2.5焊缝金属的化学成分不均匀性155 3.2.6焊缝一次结晶组织的改善157 3.2.7焊缝的固态相变组织158 3.2.8焊缝中的气孔与夹杂161 3.3固相冶金164 3.3.1焊缝金属的固态相变164 3.3.2焊接热影响区的固态相变164 3.3.3焊接连续冷却转变图及其应用170 第4章焊接裂纹174 4.1概述174 4.1.1裂纹的危害174 4.1.2焊接裂纹的分类及其特点174 4.2焊接热裂纹175 4.2.1结晶裂纹175 4.2.2液化裂纹179 4.2.3多边化裂纹180 4.3焊接再热裂纹180 4.3.1再热裂纹的发生及其特点180 4.3.2再热裂纹的形成机理181 4.3.3再热裂纹的影响因素及其防治181 4.4焊接冷裂纹183 4.4.1冷裂纹的基本特征及其分类183 4.4.2冷裂纹的形成机理184 4.4.3冷裂倾向的判据187 4.4.4防止冷裂纹的措施189 4.5层状撕裂192 4.5.1层状撕裂的特征与危害192 4.5.2层状撕裂的形成机理193 4.5.3影响层状撕裂的因素193 4.5.4防止层状撕裂的措施193 4.6应力腐蚀裂纹195 4.6.1应力腐蚀裂纹的特征与形成条件195 4.6.2应力腐蚀开裂的机理196 4.6.3防治应力腐蚀裂纹的途径196 第3篇弧焊方法及设备 第1章弧焊电源201 1.1弧焊电源的类型、基本特点及其适用范围201 1.1.1弧焊电源的类型201 1.1.2弧焊电源的基本特点和适用范围201 1.2对弧焊电源的基本要求201 1.2.1对弧焊电源外特性的要求201 1.2.2对弧焊电源调节特性的要求203 1.2.3对弧焊电源动特性的要求203 1.2.4对弧焊电源的其他要求205 1.3交流弧焊电源205 1.3.1弧焊变压器205 1.3.2矩形波交流弧焊电源207 1.4直流弧焊电源——弧焊发电机208 1.5直流弧焊电源——弧焊整流器208 1.5.1弧焊整流器的分类208 1.5.2硅弧焊整流器208 1.5.3晶闸管式弧焊整流器211 1.6脉冲弧焊电源212 1.6.1脉冲弧焊电源的基本原理213 1.6.2脉冲弧焊电源的种类、特点与应用213 1.6.3晶闸管式脉冲弧焊电源214 1.6.4晶体管式脉冲弧焊电源215 1.7逆变式弧焊电源216 1.7.1逆变式弧焊电源的基本原理及组成216 1.7.2逆变式弧焊电源的分类、特点及应用范围217 1.7.3逆变式弧焊电源的基本电路217 1.7.4各类逆变式弧焊电源的比较221 1.8数字式弧焊电源222 1.8.1数字式弧焊电源的基本结构222 1.8.2数字式弧焊电源的特点223 1.9弧焊电源的选择、使用与维修224 1.9.1弧焊电源的选择224 1.9.2弧焊电源的安装、使用及维修226 第2章焊条电弧焊227 2.1概述227 2.1.1定义与工作原理227 2.1.2工艺特点227 2.1.3适用范围与局限性227 2.2焊接设备227 2.2.1弧焊电源227 2.2.2辅助器具228 2.3焊接材料——焊条228 2.4焊条电弧焊接头的设计与准备228 2.4.1接头的设计与选用228 2.4.2坡口的制备230 2.4.3焊接位置231 2.4.4焊接衬垫与引出板231 2.4.5装配与定位焊232 2.5焊条电弧焊的焊接工艺233 2.5.1焊前准备233 2.5.2焊接参数233 2.5.3后热与焊后热处理236 第3章埋弧焊237 3.1概述237 3.1.1基本原理237 3.1.2优缺点237 3.1.3分类238 3.2适用范围238 3.2.1材料范围238 3.2.2厚度范围238 3.3埋弧焊的自动调节系统238 3.3.1实现焊接过程自动化的一般要求238 3.3.2电弧自身调节系统239 3.3.3电弧电压反馈调节系统240 3.3.4等速与电弧电压反馈送丝系统性能的比较241 3.4埋弧焊机241 3.4.1组成与分类241 3.4.2埋弧焊机的电源241 3.4.3送丝与行走机构243 3.4.4焊接机头调整机构245 3.4.5易损件及辅助装置245 3.5焊接材料——焊丝与焊剂246 3.6埋弧焊接工艺与技术246 3.6.1焊缝形状与尺寸及影响因素246 3.6.2焊接接头设计与坡口加工250 3.6.3组装与定位焊251 3.6.4引弧板与引出板251 3.6.5焊接衬垫与打底焊道251 3.6.6焊前与层间的清理253 3.6.7自动埋弧焊的常规工艺与技术253 3.6.8高效埋弧焊接工艺与技术258 3.7埋弧焊常见的缺陷及消除266 第4章钨极氩弧焊（TIG焊）268 4.1概述268 4.1.1原理与分类268 4.1.2TIG焊的优缺点268 4.1.3适用范围269 4.2不同电流与极性的TIG焊的工艺特点269 4.2.1直流钨极氩弧焊269 4.2.2交流钨极氩弧焊270 4.2.3脉冲钨极氩弧焊271 4.3钨极氩弧焊焊机273 4.3.1TIG焊接过程的一般程序273 4.3.2TIG焊机的组成273 4.3.3焊接电源273 4.3.4引弧和稳弧装置274 4.3.5焊接电流衰减装置275 4.3.6焊枪275 4.3.7供气系统与水冷系统277 4.3.8送丝机构和焊接小车277 4.4焊接材料277 4.4.1钨极277 4.4.2保护气体278 4.4.3填充金属279 4.5焊接工艺280 4.5.1接头形式与坡口280 4.5.2焊前清理280 4.5.3装配281 4.5.4电流类型与极性选择281 4.5.5钨极的选择与使用282 4.5.6焊接参数的选择282 4.6管子TIG焊287 4.6.1固定管全位置TIG焊287 4.6.2管板焊接290 4.7工艺缺陷及其产生原因与防止措施291 4.8特殊TIG焊技术291 4.8.1TIG点焊291 4.8.2热丝TIG焊293 4.8.3TOPTIG焊294 4.9安全技术295 第5章熔化极气体保护焊297 5.1概述297 5.1.1基本原理297 5.1.2分类297 5.1.3优缺点297 5.1.4适用范围297 5.2保护气体和焊丝298 5.2.1保护气体298 5.2.2焊丝299 5.3熔化极气体保护焊的熔滴过渡299 5.3.1短路过渡299 5.3.2细颗粒过渡300 5.3.3喷射过渡300 5.3.4亚射流过渡301 5.3.5脉冲喷射过渡301 5.4熔化极气体保护电弧焊的设备302 5.4.1焊接电源302 5.4.2焊枪303 5.4.3送丝系统304 5.4.4供气与水冷系统305 5.4.5控制系统305 5.5MIG/MAG焊的焊接工艺306 5.5.1焊接材料的选择306 5.5.2焊接参数307 5.5.3典型MIG焊的焊接参数310 5.6CO2气体保护焊315 5.6.1工艺特点315 5.6.2冶金特点316 5.6.3焊接材料317 5.6.4CO2气体保护焊的焊接参数318 5.6.5CO2气体保护焊的常见缺陷及其产生原因322 5.7药芯焊丝气体保护电弧焊323 5.7.1药芯焊丝气体保护电弧焊的工艺特点323 5.7.2药芯焊丝324 5.7.3药芯焊丝气体保护焊的工艺324 5.8窄间隙熔化极气体保护电弧焊326 5.8.1基本特征326 5.8.2优缺点及适用范围326 5.8.3焊接工艺327 5.9CO2电弧点焊329 5.9.1特点与应用329 5.9.2常用接头形式329 5.9.3焊接工艺330 5.10气电立焊330 5.10.1操作原理330 5.10.2优缺点330 5.10.3适用范围331 5.10.4焊接设备331 5.10.5焊接材料332 5.10.6焊接工艺332 5.11先进熔化极气体保护焊333 5.11.1冷金属过渡（CMT）焊333 5.11.2表面张力过渡（STT）焊335 5.11.3TIME焊（四元混合气体熔化极气体护焊）336 5.11.4Time Twin GMAW（相位控制的双丝脉冲GMAW）337 第6章等离子弧焊339 6.1概述339 6.1.1等离子弧及其形成339 6.1.2等离子弧的特性339 6.1.3等离子弧的类型340 6.2等离子弧焊的工艺特点与适用范围340 6.2.1工艺特点340 6.2.2适用范围341 6.3等离子弧焊的类型341 6.4等离子弧焊设备342 6.4.1设备的组成342 6.4.2焊接电源342 6.4.3焊枪343 6.5等离子弧焊的双弧问题345 6.6等离子弧焊工艺345 6.6.1焊接接头345 6.6.2装配与夹紧346 6.6.3等离子弧焊气体的选择346 6.6.4焊接参数347 6.7等离子弧焊的常见缺陷及其产生原因351 第7章螺柱焊352 7.1概述352 7.2拉弧式螺柱焊352 7.2.1瓷环保护拉弧式螺柱焊352 7.2.2短周期拉弧式螺柱焊355 7.3电容放电螺柱焊356 7.3.1电容放电螺柱焊的焊接过程356 7.3.2电容放电螺柱焊的设备358 7.3.3电容放电螺柱焊的焊接工艺359 7.4螺柱焊材料的组合及其焊接性360 7.5螺柱焊方法的选择与应用361 7.5.1螺柱焊方法的选择361 7.5.2螺柱焊的应用363 第4篇电阻焊方法及设备 第1章电阻焊基础367 1.1概述367 1.1.1电阻焊的分类367 1.1.2电阻焊的优缺点368 1.2电阻焊的热量及其影响因素368 1.2.1电阻焊的热量368 1.2.2影响焊接热量的因素368 1.3热平衡及温度分布370 1.3.1热平衡370 1.3.2温度分布371 1.4焊接循环371 1.5金属材料电阻焊的焊接性及其影响因素372 第2章电阻焊设备374 2.1概述374 2.1.1分类374 2.1.2电阻焊设备的型号编制方法374 2.1.3电阻焊机的技术指标374 2.1.4电阻焊设备的基本构成374 2.2点焊机378 2.2.1摇臂型点焊机378 2.2.2直压型点焊机379 2.2.3移动型点焊机379 2.2.4多点型点焊机380 2.3其他电阻焊机381 2.3.1凸焊机381 2.3.2缝焊机381 2.3.3对焊机382 2.4电阻焊机的控制器382 2.4.1控制器的功能382 2.4.2控制器的分类、特点和选用382 2.5点焊机器人384 2.5.1点焊机器人的组成384 2.5.2点焊机器人的优点385 第3章点焊工艺386 3.1熔核的形成及对其质量的一般要求386 3.1.1熔核的形成386 3.1.2对熔核质量的一般要求386 3.2点焊方法的种类387 3.3点焊接头的设计388 3.4点焊电极与电极握杆389 3.4.1点焊电极389 3.4.2电极握杆392 3.5点焊工艺392 3.5.1焊前焊件的表面清理392 3.5.2点焊的焊接参数393 3.5.3点焊时电流的分流396 3.5.4不等厚或异种材料的点焊397 3.5.5常用金属材料的点焊工艺要点398 第4章凸焊工艺405 4.1概述405 4.1.1凸焊的工艺特点405 4.1.2凸焊的优缺点406 4.1.3凸焊的适用范围406 4.2凸焊工艺406 4.2.1凸焊的接头设计406 4.2.2凸焊的电极407 4.2.3凸焊的焊接参数408 4.3常用金属材料的凸焊要点408 第5章缝焊工艺411 5.1概述411 5.1.1缝焊的基本形式及其工艺特点411 5.1.2缝焊的优缺点411 5.1.3缝焊的应用412 5.2缝焊用电极412 5.2.1电极的形状412 5.2.2电极的尺寸412 5.2.3电极的材料413 5.3缝焊的焊接参数及其对焊接质量的影响413 5.4缝焊的接头设计414 5.5常用金属材料的缝焊工艺要点414 5.5.1低碳钢的缝焊414 5.5.2镀层钢板的缝焊414 5.5.3不锈钢与高温合金的缝焊416 5.5.4铝合金的缝焊417 5.5.5钛合金的缝焊417 第6章对焊工艺419 6.1电阻对焊工艺419 6.1.1接头的形成与所需的基本条件419 6.1.2电阻对焊的特点与适用范围419 6.1.3焊接工艺419 6.2闪光对焊工艺421 6.2.1闪光对焊的工作原理421 6.2.2闪光对焊的特点与适用范围422 6.2.3焊接工艺424 6.2.4闪光对焊新技术431 第5篇其他焊接方法及设备 第1章电渣焊435 1.1概述435 1.1.1电渣焊的基本原理435 1.1.2电渣焊的特点435 1.1.3电渣焊的种类435 1.1.4电渣焊的适用范围437 1.2电渣焊设备437 1.2.1丝极电渣焊设备437 1.2.2熔嘴电渣焊设备438 1.3电渣焊工艺438 1.3.1焊接材料438 1.3.2焊接接头设计439 1.3.3丝极电渣焊工艺439 1.3.4熔嘴电渣焊工艺446 1.3.5板极电渣焊工艺450 1.3.6焊后处理451 1.3.7电渣焊接头的缺陷451 1.4电渣压焊452 1.4.1电渣压焊的焊接过程452 1.4.2电渣压焊的特点与适用范围453 1.4.3电渣压焊设备453 1.4.4电渣压焊用焊剂453 1.4.5电渣压焊的焊接工艺453 1.4.6焊接的质量与检验453 第2章电子束焊455 2.1概述455 2.1.1电子束焊的工作原理455 2.1.2电子束焊的特点455 2.1.3电子束焊的适用范围455 2.2焊接设备与装置456 2.2.1电子束焊机的组成456 2.2.2电子束焊机的分类456 2.3焊接工艺457 2.3.1接头设计457 2.3.2焊前准备458 2.3.3焊接参数459 2.4常用金属材料的电子束焊要点461 2.4.1钢的电子束焊461 2.4.2有色金属的电子束焊461 2.4.3难熔金属的电子束焊461 2.4.4异种金属的电子束焊461 2.5焊接缺陷462 2.6安全技术463 第3章激光焊464 3.1概述464 3.1.1激光焊及其特点464 3.1.2激光焊的分类464 3.1.3激光焊的主要应用464 3.2激光焊设备464 3.2.1激光器465 3.2.2光束传输与聚焦系统466 3.3激光焊接原理466 3.3.1激光与材料间的相互作用466 3.3.2金属材料的激光吸收率及其主要影响因素467 3.3.3焊接过程中的几种效应468 3.4连续激光焊工艺468 3.4.1连续激光焊熔池的特点468 3.4.2连续激光焊的接头设计469 3.4.3影响连续激光焊接质量的主要因素469 3.4.4焊接参数472 3.5脉冲激光焊473 3.6激光与其他热源复合焊接技术474 3.7激光安全知识476 3.7.1激光对人体的危害476 3.7.2激光的安全防护477 第4章摩擦焊478 4.1概述478 4.1.1摩擦焊的基本原理478 4.1.2摩擦焊的种类及其工艺特点478 4.1.3摩擦焊的特点481 4.1.4摩擦焊的适用范围481 4.2摩擦焊设备484 4.2.1旋转式摩擦焊机484 4.2.2搅拌摩擦焊机485 4.3摩擦焊工艺485 4.3.1焊件转动摩擦焊工艺485 4.3.2搅拌摩擦焊工艺488 4.4摩擦焊接的质量及其控制490 4.4.1焊件转动的摩擦焊接的质量及其控制490 4.4.2搅拌摩擦焊接的质量及其控制490 4.4.3摩擦焊接质量的检测492 4.5摩擦焊安全技术492 第5章扩散焊493 5.1概述493 5.1.1扩散焊的原理493 5.1.2扩散焊的工艺特点494 5.2扩散焊的优缺点494 5.3扩散焊的种类494 5.4扩散焊工艺495 5.4.1扩散焊的接头形式495 5.4.2扩散焊待焊表面的制备与清理495 5.4.3扩散焊中间层材料的选择496 5.4.4扩散焊止焊剂的应用496 5.4.5扩散焊焊接参数496 5.5扩散焊设备497 5.6扩散焊的应用499 第6章冷压焊500 6.1概述500 6.1.1冷压焊的原理500 6.1.2冷压焊的优缺点500 6.1.3冷压焊的适用范围500 6.2冷压焊工艺501 6.2.1冷压焊焊接界面的清理501 6.2.2冷压焊焊接参数501 6.3冷压焊用模具502 6.3.1对接冷压焊的钳口502 6.3.2搭接冷压焊模具502 6.3.3模具材料504 第7章爆炸焊505 7.1爆炸焊的原理505 7.1.1爆炸焊的焊接过程505 7.1.2爆炸焊的基本原理505 7.1.3结合面形态与结合性质506 7.2爆炸焊的分类506 7.3爆炸焊的优缺点506 7.4爆炸焊适用范围507 7.4.1可焊接的金属材料507 7.4.2可焊接的产品结构507 7.5爆炸焊工艺508 7.5.1爆炸焊的接头准备508 7.5.2爆炸焊用炸药509 7.5.3爆炸焊的安装工艺509 7.5.4焊接参数509 7.6爆炸焊的缺陷和检验510 7.6.1爆炸焊的缺陷510 7.6.2爆炸焊质量检验510 7.7爆炸焊安全技术510 第8章超声波焊512 8.1概述512 8.1.1超声波焊的原理512 8.1.2超声波焊接头形成机理512 8.1.3超声波焊的分类512 8.1.4超声波焊的优缺点及其应用514 8.2超声波焊的焊接工艺515 8.2.1超声波焊的接头设计515 8.2.2超声波焊的表面准备515 8.2.3超声波焊的焊接参数515 8.2.4超声波焊的其他工艺因素516 8.3焊接设备516 8.3.1超声波发生器517 8.3.2声学系统517 8.3.3加压机构517 8.3.4程序控制器517 第9章气焊518 9.1概述518 9.1.1气焊的特点518 9.1.2气焊的适用范围518 9.2气体518 9.2.1氧气518 9.2.2可燃气体518 9.3气焊设备519 9.3.1氧气瓶519 9.3.2减压器519 9.3.3乙炔瓶519 9.3.4回火及回火保险器520 9.3.5焊炬520 9.3.6气焊辅助工具521 9.4焊接材料521 9.4.1焊丝521 9.4.2熔剂521 9.5气焊工艺522 9.5.1气焊的接头设计522 9.5.2气焊火焰522 9.5.3左焊法与右焊法523 9.5.4气焊的焊接参数524 第10章钎焊525 10.1概述525 10.1.1钎焊的特点、类型和适用范围525 10.1.2钎焊的基本原理525 10.1.3钎焊接头的构成526 10.2钎焊材料527 10.2.1钎料527 10.2.2钎剂537 10.3钎焊方法542 10.3.1烙铁钎焊542 10.3.2火焰钎焊542 10.3.3浸渍钎焊542 10.3.4电阻钎焊543 10.3.5感应钎焊544 10.3.6炉中钎焊545 10.3.7波峰钎焊和再流钎焊546 10.3.8钎焊方法的选择549 10.4钎焊接头的设计550 10.4.1钎焊接头的基本形式550 10.4.2钎焊接头搭接长度计算550 10.4.3钎焊接头的间隙551 10.4.4钎焊接头的工艺性设计552 10.5钎焊工艺553 10.5.1焊件的清理与表面准备553 10.5.2预置钎剂和阻流剂554 10.5.3装配、定位与放置钎料554 10.5.4焊接参数555 10.5.5钎焊后处理555 10.6各种金属材料的钎焊555 10.6.1钎焊性555 10.6.2碳素钢与低合金钢的钎焊556 10.6.3铸铁的钎焊556 10.6.4不锈钢的钎焊556 10.6.5铜及铜合金的钎焊557 10.6.6铝及铝合金的钎焊558 10.6.7钛及钛合金的钎焊559 10.6.8工具钢与硬质合金的钎焊560 第11章高频焊562 11.1概述562 11.1.1高频焊的工作原理562 11.1.2高频焊的焊接过程562 11.1.3高频焊的优缺点及基本应用563 11.2高频焊设备564 11.3典型焊接工艺564 11.3.1连续高频焊564 11.3.2断续高频焊567 第12章热切割569 12.1切割及其分类569 12.2气体火焰切割569 12.2.1氧乙炔切割569 12.2.2氧丙烷切割575 12.2.3氧甲烷切割575 12.2.4氧熔剂切割575 12.3等离子弧切割576 12.3.1等离子弧切割的切割原理576 12.3.2等离子弧切割的种类577 12.3.3等离子弧切割设备578 12.3.4等离子弧切割工艺579 12.4碳弧气刨581 12.4.1碳弧气刨的原理、特点与应用范围581 12.4.2碳弧气刨用的设备与材料582 12.4.3碳弧气刨的参数选择、质量控制及其对工件材质的影响584 12.5激光切割585 12.5.1激光切割的类型及原理585 12.5.2激光切割的特点586 12.5.3材料的激光切割性586 12.5.4激光切割设备586 12.5.5激光切割工艺587 12.6热切割方法的比较与选择589 12.6.1主要热切割方法的技术经济性比较589 12.6.2热切割方法的选择590 12.7切割的机械化与自动化591 12.7.1常用机械控制切割机591 12.7.2光电跟踪切割机591 12.7.3数控切割机592 第6篇焊 接 材 料 第1章焊条599 1.1概述599 1.1.1焊条的组成及其作用599 1.1.2焊条的分类600 1.1.3焊条型号与牌号的编制方法602 1.2焊条的配方设计与制造612 1.2.1焊条的配方设计612 1.2.2焊条制造简介614 1.2.3焊条质量及工艺性能评定615 1.3焊条的主要性能、用途及其选用615 1.3.1各类焊条的主要性能与用途615 1.3.2焊条的选用627 1.3.3焊条的正确使用与管理628 第2章焊丝、焊带与焊剂631 2.1气体保护焊实心焊丝631 2.1.1焊丝的作用与分类631 2.1.2实心焊丝的型号、牌号及化学成分631 2.1.3实心焊丝选用要点652 2.2药芯焊丝652 2.2.1药芯焊丝的特点及分类652 2.2.2药芯焊丝的型号与牌号653 2.2.3药芯焊丝的选择与使用669 2.3埋弧焊用焊剂、焊丝及焊丝焊剂组合分类670 2.3.1焊剂670 2.3.2焊丝型号与牌号678 2.3.3焊丝焊剂组合分类684 2.4焊带690 第3章焊接用保护气体692 3.1概述692 3.2保护气体的特性692 3.2.1保护气体的物理性能692 3.2.2保护气体的化学性能及其应用692 3.2.3保护气体在弧焊过程中的工艺特性692 3.3焊接用保护气体的技术要求694 3.4保护气体选用要点694 第4章电极697 4.1概述697 4.2弧焊用钨电极697 4.2.1钨极的类型697 4.2.2钨极载流能力697 4.2.3钨极的形状尺寸和表面质量697 4.2.4钨极的选用698 4.3电阻焊用铜电极698 4.3.1电极的功能及其损坏形式698 4.3.2电极材料699 4.3.3电极材料选用要点701 第7篇金属材料的焊接 第1章焊接性及其试验方法707 1.1焊接性707 1.1.1焊接性的概念707 1.1.2影响焊接性的因素707 1.1.3金属焊接性的研究方法708 1.2焊接性试验的内容与方法分类709 1.2.1焊接性试验的内容709 1.2.2焊接性试验方法的分类710 1.2.3选择或设计焊接性试验方法的原则710 1.3常用焊接性试验方法711 1.3.1工艺焊接性的间接估算法711 1.3.2工艺焊接性的直接试验法714 1.3.3使用焊接性的试验方法724 1.3.4焊接热(应力、应变)模拟试验技术740 第2章碳素钢的焊接742 2.1概述742 2.1.1碳素钢的分类742 2.1.2碳素钢的牌号及其统一数字代号742 2.1.3碳素钢的化学成分与力学性能742 2.2碳素钢的焊接性749 2.3低碳钢的焊接749 2.3.1低碳钢的焊接特点749 2.3.2低碳钢的焊接材料750 2.3.3低碳钢的焊接工艺要点752 2.3.4低碳钢焊接示例752 2.3.5常见焊接缺陷及防止措施754 2.4中碳钢的焊接754 2.4.1中碳钢的焊接特点754 2.4.2中碳钢的焊接材料754 2.4.3中碳钢的焊接工艺要点754 2.4.4焊接常见的缺陷及防止措施755 2.5高碳钢的焊接755 2.5.1高碳钢的焊接特点755 2.5.2高碳钢的焊接材料756 2.5.3高碳钢的焊接工艺要点756 第3章低合金钢的焊接757 3.1概述757 3.1.1低合金钢及其分类757 3.1.2低合金高强度钢的牌号和统一数字代号758 3.1.3低合金高强度钢的化学成分和力学性能758 3.1.4低合金高强度结构钢的组织与性能764 3.2热轧钢和正火钢的焊接773 3.2.1热轧钢和正火钢的特点773 3.2.2热轧钢和正火钢的焊接性774 3.2.3热轧钢和正火钢的焊接工艺777 3.3TMCP钢的焊接783 3.3.1TMCP钢的特点及其焊接性783 3.3.2典型钢种焊接示例784 3.4低碳调质钢的焊接785 3.4.1低碳调质钢的化学成分与力学性能785 3.4.2低碳调质钢的焊接性787 3.4.3低碳调质钢的焊接工艺788 3.5中碳调质钢的焊接791 3.5.1中碳调质钢的化学成分与力学性能791 3.5.2中碳调质钢的焊接性793 3.5.3中碳调质钢的焊接工艺793 3.6耐候钢的焊接795 3.6.1耐候钢的化学成分与力学性能795 3.6.2耐侯钢的焊接性796 3.6.3耐候钢焊接要点796 3.7低温钢的焊接797 3.7.1低温钢的化学成分与力学性能797 3.7.2低温钢的焊接性797 3.7.3低温钢的焊接工艺799 第4章耐热钢的焊接803 4.1概述803 4.1.1耐热钢的定义与分类803 4.1.2耐热钢的高温性能803 4.1.3对耐热钢焊接接头性能的基本要求804 4.2珠光体型耐热钢的焊接805 4.2.1珠光体型耐热钢的化学成分与力学性能805 4.2.2珠光体型耐热钢的焊接性806 4.2.3珠光体型耐热钢的焊接工艺806 4.3马氏体型耐热钢的焊接808 4.3.1马氏体型耐热钢的化学成分与力学性能808 4.3.2马氏体型耐热钢的焊接性809 4.3.3马氏体型耐热钢的焊接工艺809 4.4铁素体型耐热钢的焊接810 4.4.1铁素体型耐热钢的化学成分与力学性能810 4.4.2铁素体型耐热钢的焊接性811 4.4.3铁素体型耐热钢的焊接工艺811 4.5奥氏体型耐热钢的焊接812 4.5.1奥氏体型耐热钢的化学成分与力学性能812 4.5.2奥氏体型耐热钢的焊接性813 4.5.3奥氏体型耐热钢的焊接工艺813 4.6细晶强韧型耐热钢的焊接814 4.6.1概述814 4.6.2细晶强韧型马氏体耐热钢的焊接815 4.6.3新型奥氏体型耐热钢的焊接823 第5章不锈钢的焊接825 5.1概述825 5.1.1不锈钢中的合金元素825 5.1.2不锈钢的分类及其特点825 5.1.3不锈钢的牌号827 5.1.4不锈钢的基本特性827 5.2奥氏体型不锈钢的焊接830 5.2.1奥氏体型不锈钢的化学成分与力学性能830 5.2.2奥氏体型不锈钢的焊接性830 5.2.3奥氏体型不锈钢的焊接工艺838 5.3铁素体型不锈钢的焊接848 5.3.1铁素体型不锈钢的化学成分与力学性能848 5.3.2铁素体型不锈钢的焊接性848 5.3.3铁素体型不锈钢的焊接工艺848 5.4马氏体型不锈钢的焊接851 5.4.1马氏体型不锈钢的化学成分与力学性能851 5.4.2马氏体型不锈钢的焊接性854 5.4.3马氏体型不锈钢的焊接工艺854 5.5奥氏体铁素体型不锈钢的焊接856 5.6沉淀硬化型不锈钢的焊接862 第6章铸铁的焊接865 6.1概述865 6.1.1铸铁焊接的意义865 6.1.2铸铁的种类及其组织865 6.1.3铸铁的牌号及力学性能866 6.2灰铸铁的焊接867 6.2.1灰铸铁的基本特性867 6.2.2灰铸铁的焊接性867 6.2.3灰铸铁的焊接工艺868 6.3球墨铸铁的焊接878 6.3.1球墨铸铁焊接的特点878 6.3.2球墨铸铁焊接的工艺要领878 6.4白口铸铁的焊接878 6.4.1白口铸铁焊接的特点879 6.4.2白口铸铁补焊的工艺要领879 6.5其他铸铁的焊接880 6.5.1可锻铸铁的焊接880 6.5.2蠕墨铸铁的焊接880 6.5.3变质铸铁的补焊880 第7章铝及铝合金的焊接883 7.1概述883 7.1.1铝及铝合金的物理化学性能883 7.1.2铝及铝合金的种类883 7.1.3铝及铝合金的牌号、状态、成分与力学性能884 7.2铝及铝合金焊接的特点889 7.3铝及铝合金焊接方法的选择889 7.4铝及铝合金焊接材料890 7.4.1焊条890 7.4.2焊丝890 7.4.3熔剂892 7.4.4保护气体892 7.5铝及铝合金的焊前准备及焊后清理893 7.5.1铝及铝合金的焊前准备893 7.5.2铝及铝合金的焊后清理893 7.6铝及铝合金的焊接工艺893 7.6.1铝及铝合金的气焊893 7.6.2铝及铝合金的钨极氩弧焊894 7.6.3铝及铝合金的熔化极氩弧焊898 7.6.4铝及铝合金的搅拌摩擦焊901 7.6.5铝及铝合金的熔化极氩弧定位焊901 7.6.6铝及铝合金的电阻焊902 第8章镁及镁合金的焊接906 8.1概述906 8.1.1镁及镁合金的物理化学性能906 8.1.2镁及镁合金的牌号、化学成分与力学性能906 8.2镁及镁合金组织性能的改善与提高909 8.2.1镁的合金化909 8.2.2 镁合金的强化910 8.3镁及镁合金的焊接性910 8.3.1镁合金系焊接性的基本分析910 8.3.2镁合金焊接的困难和适用的焊接方法910 8.4镁合金的焊接工艺911 8.4.1镁及镁合金的钨极氩弧焊911 8.4.2镁及镁合金的熔化极氩弧焊913 8.4.3镁及镁合金的搅拌摩擦焊913 第9章铜及铜合金的焊接915 9.1铜及铜合金的种类与性能915 9.1.1纯铜915 9.1.2黄铜915 9.1.3青铜918 9.1.4白铜919 9.2铜及铜合金的焊接性920 9.3铜及铜合金的焊接方法与焊接材料922 9.3.1铜及铜合金的焊接方法922 9.3.2铜及铜合金的焊接材料923 9.4纯铜熔焊工艺924 9.4.1纯铜的焊接特点924 9.4.2纯铜的气焊924 9.4.3纯铜的焊条电弧焊925 9.4.4纯铜的TIG焊926 9.4.5纯铜的MIG焊927 9.4.6纯铜的等离子弧焊927 9.4.7纯铜的埋弧焊927 9.5黄铜的焊接工艺929 9.5.1黄铜的焊接特点929 9.5.2黄铜的气焊929 9.5.3黄铜的电弧焊930 9.6青铜的焊接工艺931 9.6.1硅青铜焊接要点931 9.6.2锡青铜焊接要点932 9.6.3铝青铜焊接要点932 9.7铜及铜合金的搅拌摩擦焊工艺933 第10章钛及钛合金的焊接934 10.1概述934 10.1.1钛的基本特性934 10.1.2钛及钛合金的种类与性能935 10.2钛及钛合金的焊接特点935 10.3钛及钛合金的焊接工艺938 10.3.1钛及钛合金的钨极氩弧焊938 10.3.2钛及钛合金的熔化极氩弧焊942 10.3.3钛及钛合金的等离子弧焊943 10.3.4钛及钛合金的真空电子束焊943 10.3.5钛及钛合金的埋弧焊944 10.3.6钛及钛合金的扩散焊和扩散钎焊944 10.3.7钛及钛合金的电阻焊944 第11章异种金属的焊接947 11.1概述947 11.1.1异种金属焊接的组合类型947 11.1.2异种金属的焊接性947 11.1.3焊缝金属的稀释949 11.1.4异种金属的焊接方法和焊接材料951 11.2异种钢的焊接953 11.2.1金相组织相同的异种钢的焊接954 11.2.2金相组织不同的异种钢的焊接956 11.3异种有色金属的焊接959 11.3.1不同质的铝合金的焊接959 11.3.2铝与铜的焊接960 11.3.3钛与铝的焊接962 11.3.4钛与铜的焊接963 11.4钢与有色金属的焊接963 11.4.1钢与铝及铝合金的焊接963 11.4.2钢与铜及铜合金的焊接964 11.5钢与难熔金属的焊接966 11.6铸铁与钢的焊接966 11.6.1灰铸铁与碳素钢的焊接967 11.6.2可锻铸铁与碳素钢的焊接968 11.6.3球墨铸铁与碳素钢的焊接969 11.7复合钢板的焊接970 11.7.1复合钢板焊接的一般原则970 11.7.2复合钢板的焊接方法和焊接材料970 11.7.3复合钢板的焊接接头设计971 11.7.4复合钢板的焊接工艺要点973 第12章金属材料的堆焊974 12.1概述974 12.1.1堆焊的主要用途974 12.1.2堆焊的类型974 12.1.3堆焊的特点974 12.2堆焊金属的使用性能975 12.2.1堆焊金属的耐磨性及其磨损类型975 12.2.2堆焊金属的耐蚀性975 12.2.3堆焊金属的抗冲击性976 12.2.4堆焊金属的耐气蚀性976 12.2.5堆焊金属的耐高温性能976 12.3堆焊金属的类型及其特性976 12.3.1堆焊金属的类型976 12.3.2堆焊金属的主要成分与性能特征977 12.3.3堆焊金属的选择979 12.4堆焊方法与工艺980 12.4.1堆焊方法的选择980 12.4.2焊条电弧堆焊980 12.4.3氧乙炔焰堆焊982 12.4.4埋弧堆焊982 12.4.5钨极氩弧堆焊983 12.4.6熔化极气体保护和自保护电弧堆焊984 12.4.7等离子弧堆焊985 12.4.8电渣堆焊987 12.4.9喷熔988 第8篇焊 接 结 构 第1章焊接应力与变形995 1.1焊接应力与变形的特点和分类995 1.1.1焊接应力的特点和分类995 1.1.2焊接变形的特点和分类995 1.2焊接应力与变形的形成机理996 1.2.1金属在高温下性能的变化997 1.2.2均匀受热杆件的变形与应力998 1.2.3焊接引起的应力与变形1000 1.3焊接应力与变形的数值分析方法简介1003 1.4焊接残余应力1003 1.4.1焊接残余应力的分布1003 1.4.2焊接残余应力的影响1007 1.4.3焊接残余应力的调节与控制1008 1.4.4消除焊接残余应力的方法1011 1.4.5测量焊接残余应力的方法1015 1.5焊接残余变形1019 1.5.1焊接残余变形的预测与估算1019 1.5.2焊接残余变形的预防与控制1025 1.5.3薄板低应力无变形的焊接方法1030 1.5.4焊接变形的矫正1031 第2章焊接接头1035 2.1概述1035 2.1.1熔焊接头的基本类型1035 2.1.2熔焊接头的组成1035 2.1.3熔焊接头的基本特点1037 2.2常用焊接接头的工作特性1037 2.2.1对接接头1037 2.2.2搭接接头1039 2.2.3T形接头和十字接头1040 2.2.4角接接头1042 2.2.5电阻点焊接头1042 2.3焊接接头构造的设计与选择1043 2.3.1设计与选择焊接接头需考虑的因素1043 2.3.2坡口的设计与选择1043 2.4焊接接头的静载强度计算1052 2.4.1概述1052 2.4.2焊接接头的许用应力设计法1053 2.4.3焊接接头的极限状态设计法1057 2.5焊缝符号及其在图样上的标注1066 第3章焊接结构的破坏1068 3.1概述1068 3.1.1焊接结构的失效类型1068 3.1.2结构完整性与合于使用1068 3.1.3焊接结构的强度1069 3.1.4金属断裂的性质与基本特征1072 3.2焊接结构的脆性破坏1075 3.2.1焊接结构脆性断裂的基本现象和特点1075 3.2.2焊接结构脆性断裂的原因1075 3.2.3焊接结构抗脆性断裂性能的评定1079 3.2.4防止焊接结构脆性破坏的措施1082 3.2.5带缺陷焊接结构的安全性评定简介1087 3.3焊接结构的疲劳破坏1089 3.3.1疲劳的基本概念1089 3.3.2影响焊接结构疲劳强度的因素1094 3.3.3疲劳设计方法简介1095 3.3.4低周疲劳1102 3.3.5提高焊接结构疲劳强度的措施1103 3.4焊接结构的蠕变断裂1105 3.4.1蠕变及蠕变曲线1105 3.4.2金属材料的高温力学性能1106 3.4.3影响材料和焊缝金属持久强度的因素1107 3.4.4焊接接头高温下的强度设计1108 3.5焊接结构的腐蚀破坏1108 3.5.1概述1108 3.5.2焊接结构的应力腐蚀破坏1109 3.5.3焊接结构的腐蚀疲劳1111 3.5.4耐腐蚀的结构设计1112 第4章焊接结构设计1114 4.1概述1114 4.1.1焊接结构设计的基本要求1114 4.1.2焊接结构设计的基本原则1114 4.1.3焊接产品设计的一般程序1115 4.1.4焊接结构设计的一般方法1116 4.1.5许用应力、安全系数和强度设计值1122 4.2焊接结构设计基础1126 4.2.1材料的选择1126 4.2.2结构形状的选定与设计1127 4.3考虑可达性的结构设计1136 4.3.1焊接的可达性1136 4.3.2焊接质量检验的可达性1137 4.4焊接结构设计中的细部处理1139 4.4.1焊接接头设计中的细部处理1139 4.4.2考虑受力合理的结构细部处理1143 4.4.3避免或减小结构应力集中的细部处理1144 4.4.4肋板设计的细部处理1145 4.4.5防止层状撕裂的结构措施1146 4.5设计评审1147 4.5.1设计评审的分类1147 4.5.2设计评审的内容1147 4.5.3设计评审的工作要点1148 4.6现代设计法中的CAD技术简介1148 4.6.1传统设计法和现代设计法1148 4.6.2计算机辅助设计（CAD）1149 第9篇焊接结构生产 第1章焊接工艺过程设计1153 1.1概述1153 1.1.1焊接工艺过程设计的内容1153 1.1.2焊接工艺过程设计的依据1153 1.1.3焊接工艺过程设计的程序1153 1.1.4焊接工艺过程设计的要求1155 1.1.5生产类型及其特点1155 1.2焊接工艺过程分析1156 1.2.1对产品技术要求的分析1156 1.2.2对先进工艺技术应用的分析1157 1.2.3工艺方案的确定1160 1.3工艺规程的编制1160 1.3.1工艺规程的文件形式和格式1161 1.3.2工艺规程编写的基本要求1161 1.3.3编写工艺规程的方法和步骤1161 1.3.4工艺过程设计的工艺选择1167 1.4计算机辅助工艺过程设计（CAPP）简介1176 1.4.1工艺过程设计的发展1176 1.4.2CAPP的概念及其意义1176 1.4.3CAPP系统的工作原理1177 1.4.4CAPP系统的分类1177 1.5专家系统（ES）及其在焊接中的应用1178 第2章焊接工艺评定1180 2.1概述1180 2.2焊接工艺评定的总原则和一般程序1181 2.3焊接工艺评定规则(以承压设备为例）1185 2.3.1焊接工艺评定因素及其类别划分1185 2.3.2对接焊缝和角焊缝焊接工艺评定规则1200 2.4焊接工艺评定方法1202 2.5检验要求和结果评定1203 2.5.1对接焊缝试件和试样的检验1203 2.5.2角焊缝试件和试样的检验1207 第3章焊接工艺装备及其设计1209 3.1概述1209 3.1.1使用焊接工艺装备的目的1209 3.1.2焊接工艺装备的分类与组成1209 3.1.3焊接工艺装备设计的原则与方法1210 3.2装配-焊接夹具1211 3.2.1焊件在夹具中的定位1212 3.2.2焊件在夹具中的夹紧1218 3.2.3夹紧器1221 3.2.4夹具体1233 3.2.5夹具公差配合与技术条件的制订1233 3.2.6典型装配焊接夹具1238 3.3焊接变位机械1241 3.3.1焊接变位机械的分类与要求1241 3.3.2焊件变位机1241 3.3.3焊机变位机1248 3.3.4焊工变位机1250 3.3.5变位机械中驱动力和力矩的计算1251 3.4焊接辅助机械装置1256 3.4.1埋弧焊焊剂垫1256 3.4.2焊剂输送和回收装置1258 第4章焊接生产的机械化和自动化1261 4.1概述1261 4.2焊接自动机1262 4.3焊接中心1263 4.4焊接生产线1265 4.5焊接机器人1267 4.5.1焊接机器人的优点1267 4.5.2工业机器人的构成与分类1267 4.5.3焊接机器人的主要技术指标1269 4.5.4点焊机器人1270 4.5.5弧焊机器人1271 第5章焊接检验1275 5.1概述1275 5.1.1焊接检验的作用与意义1275 5.1.2产品质量检验的依据1275 5.1.3产品质量检验方式1276 5.1.4焊接检验方法及其分类1276 5.1.5焊接缺欠及其分类1277 5.2焊接接头质量要求及其缺陷分级1289 5.2.1钢结构焊缝外形尺寸要求1289 5.2.2钢熔焊接头缺陷分级1290 5.3破坏性检验1294 5.3.1焊缝金属及焊接接头力学性能试验1294 5.3.2焊接金相检验1295 5.3.3断口分析1295 5.3.4化学分析与试验1297 5.4非破坏性检验1298 5.4.1外观检验1298 5.4.2压力试验1298 5.4.3致密性检验1299 5.5无损检测1299 5.5.1超声波检测1299 5.5.2射线检测1310 5.5.3磁粉检测1318 5.5.4渗透检测1322 5.5.5涡流检测1324 5.5.6常规无损检测方法的比较与选择1325 5.6无损检测新技术1328 5.6.1实时成像检测技术和工业CT检测技术简介1328 5.6.2金属磁记忆无损检测技术简介1329 5.6.3红外热成像无损检测技术简介1330 5.6.4声发射无损检测技术简介1331 5.6.5衍射时差法超声波检测（TOFD）技术简介1332 5.6.6超声相控阵无损检测技术1332 5.6.7几种无损检测新技术的比较1334 第6章焊接生产的安全与劳动保护1335 6.1概述1335 6.1.1焊接生产中的危险因素和有害因素1335 6.1.2与焊接安全卫生相关的法规与标准1335 6.2焊接安全技术1336 6.2.1气焊与气割安全技术要点1336 6.2.2电焊安全技术要点1339 6.3焊接劳动保护1341 6.3.1焊接的有害因素1341 6.3.2焊接卫生标准1342 6.3.3焊接卫生措施1344 6.3.4焊接与切割劳动保护技术1345 参考文献1348
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