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第1章 不锈钢的基本知识 1

1.1 不锈钢的分类及化学成分 1

1.1.1 不锈钢的分类 2

1.1.2 不锈钢的化学成分 5

1.2 不锈钢的性能 15

1.2.1 不锈钢的物理性能 15

1.2.2 不锈钢的力学性能 15

1.2.3 不锈钢的耐热性能 31

1.3 不锈钢的耐蚀性能的定义与类型 33

1.3.1 均匀腐蚀 34

1.3.2 点腐蚀 34

1.3.3 缝隙腐蚀 35

1.3.4 晶间腐蚀 35

1.3.5 应力腐蚀 36

1.4 各种合金元素对不锈钢组织和性能的影响 36

1.4.1 铬、硅、铝对不锈钢组织和性能的影响 36

1.4.2 镍对不锈钢组织和性能的影响 37

1.4.3 钼和铜对不锈钢组织和性能的影响 37

1.4.4 锰和氮对不锈钢组织和性能的影响 38

1.4.5 钛和铌对不锈钢组织和性能的影响 38

1.4.6 碳对不锈钢组织和性能的影响 39

1.5 各国不锈钢牌号表示方法 41

1.5.1 中国不锈钢牌号表示方法 41

1.5.2 国外不锈钢牌号表示方法 41

1.5.3 中国、美国、日本等国家不锈钢标准目录 44

1.5.4 国内外主要不锈钢牌号 53

参考文献 53

第2章 不锈钢焊接用焊接材料 54

2.1 不锈钢焊接用焊条 54

2.1.1 对不锈钢焊条的要求 54

2.1.2 不锈钢焊条的型号 55

2.1.3 不锈钢焊条牌号 69

2.1.4 不锈钢焊条主要用途 70

2.1.5 防止施焊过程中焊条尾部发红的措施 78

2.2 不锈钢焊接用焊丝 88

2.2.1 实心焊丝 88

2.2.2 药芯不锈钢焊丝 93

2.3 不锈钢埋弧焊用焊剂 101

2.3.1 焊剂的作用 101

2.3.2 焊剂的分类 101

2.4 不锈钢焊接用气体、器具和钨极 108

2.4.1 不锈钢焊接用气体 108

2.4.2 不锈钢焊接用器具 112

2.4.3 钨极 114

2.5 国外不锈钢焊接材料简介 117

2.5.1 各国不锈钢焊条型号对应关系 117

2.5.2 各国不锈钢焊丝型号对应关系 117

参考文献 124

第3章 不锈钢的焊接性能 125

3.1 不锈钢的腐蚀机理 125

3.2 奥氏体不锈钢的焊接性 129

3.2.1 奥氏体不锈钢接头的晶间腐蚀 129

3.2.2 应力腐蚀开裂 134

3.2.3 焊接接头的热裂纹 135

3.2.4 奥氏体钢焊接接头的力学性能 137

3.2.5 奥氏体钢焊接用填充材料 138

3.2.6 奥氏体钢的焊接工艺特点 146

3.3 马氏体钢及铁素体钢的焊接性 162

3.3.1 马氏体钢的焊接性 162

3.3.2 铁素体钢的焊接性 162

3.4 异种钢焊接性 163

3.4.1 异种钢焊接存在的问题 163

3.4.2 异种钢的焊接法 165

3.4.3 复合钢的焊接 167

参考文献 168

第4章 奥氏体型不锈钢的焊接 169

4.1 焊条电弧焊 169

4.1.1 焊条电弧焊的弧焊电源 169

4.1.2 焊条电弧焊的操作技术 171

4.1.3 焊前准备 176

4.1.4 装配定位焊 181

4.1.5 焊接工艺 183

4.2 埋弧焊 195

4.2.1 焊接设备 195

4.2.2 辅助设备 197

4.2.3 焊前准备 199

4.2.4 埋弧焊工艺 202

4.2.5 焊剂自动回收 213

4.3 气体保护焊 213

4.3.1 钨极惰性气体保护电弧焊 213

4.3.2 钨极脉冲氩弧焊 241

4.3.3 熔化极气体保护焊 247

4.4 等离子弧焊 257

4.4.1 等离子弧焊工作原理及特点 257

4.4.2 等离子弧焊分类及焊接参数 258

4.5 不锈钢焊接的工程实例 262

4.5.1 埋弧焊焊接30m3奥氏体不锈钢发酵罐 262

4.5.2 钨极氩弧焊焊接不锈钢薄壁管 263

4.5.3 钨极旋转氩弧焊焊接不锈钢导管 265

4.5.4 不锈钢管路环缝内保护装置及焊接工艺 267

4.5.5 熔化极混合气体保护焊焊接中、厚不锈钢钢板 268

4.5.6 埋弧焊焊接中厚不锈钢钢板 270

参考文献 272

第5章 铁素体型不锈钢的焊接 273

5.1 铁素体型不锈钢的焊接特点 273

5.1.1 焊接接头的晶间腐蚀 273

5.1.2 焊接接头的脆化 276

5.1.3 铁素体型不锈钢的焊接工艺原则 278

5.2 铁素体型不锈钢的焊接方法 280

5.2.1 普通纯度铁素体不锈钢的焊接方法 280

5.2.2 高纯度高铬铁素体不锈钢 284

参考文献 287

第6章 马氏体型不锈钢的焊接 288

6.1 马氏体型不锈钢的焊接特点 288

6.1.1 焊接接头的冷裂纹 288

6.1.2 焊前预热和焊后热处理 288

6.1.3 焊接方法的选择 291

6.1.4 控制焊缝金属的化学成分 292

6.2 马氏体型不锈钢的焊条电弧焊工艺 292

6.2.1 焊前准备 292

6.2.2 马氏体型不锈钢的焊接方法与焊接工艺参数 292

6.3 马氏体型不锈钢工程焊接实例 299

6.3.1 3Cr13钢压力阀套的焊接 299

6.3.2 煤仓漏斗4Cr13钢衬板的焊接 300

6.3.3 发电机的复环与叶片焊接 304

6.3.4 高温风机部件Cr13型不锈钢叶轮的修复 305

6.3.5 混流式水轮转轮的焊接 305

参考文献 307

第7章 双相不锈钢的焊接 308

7.1 双相不锈钢的焊接性 308

7.1.1 双相不锈钢简介 308

7.1.2 双相不锈钢的焊接性 309

7.1.3 双相不锈钢焊接要点 314

7.2 Cr18型双相不锈钢的焊接 317

7.2.1 Cr18型双相不锈钢的简介 317

7.2.2 焊接性 318

7.2.3 Cr18型双相不锈钢的焊接工艺 318

7.3 Cr21型双相不锈钢的焊接 320

7.3.1 Cr21型双相不锈钢简介 320

7.3.2 化学成分和显微组织 321

7.3.3 焊接性 322

7.3.4 焊接方法与焊接要点 323

7.4 Cr22型双相不锈钢的焊接 323

7.4.1 Cr22型双相不锈钢简介 323

7.4.2 Cr22型双相不锈钢耐腐蚀性能 323

7.4.3 Cr22型双相不锈钢焊接工艺 323

7.5 Cr23型双相不锈钢的焊接 325

7.5.1 Cr23型双相不锈钢简介 325

7.5.2 焊接工艺 326

7.6 Cr25型双相不锈钢的焊接 326

7.6.1 Cr25型双相不锈钢简介 326

7.6.2 焊接工艺 329

7.7 工程实例 333

参考文献 337

第8章 沉淀硬化型不锈钢的焊接 338

8.1 沉淀硬化型不锈钢简介 338

8.1.1 半奥氏体沉淀硬化不锈钢 338

8.1.2 奥氏体沉淀硬化不锈钢 342

8.1.3 马氏体沉淀硬化型不锈钢 343

8.2 沉淀硬化不锈钢的焊接性 345

8.2.1 半奥氏体型沉淀硬化不锈钢的焊接性 345

8.2.2 马氏体沉淀硬化和时效硬化不锈钢的焊接性 345

8.2.3 奥氏体沉淀硬化型不锈钢的焊接性 345

8.3 半奥氏体型沉淀硬化不锈钢的焊接工艺 346

8.3.1 焊接特点 346

8.3.2 焊接方法 347

8.3.3 焊接材料的选择 347

8.4 马氏体型沉淀不锈钢的焊接 349

8.4.1 材料牌号 349

8.4.2 焊接材料及焊接参数 349

8.5 工程实例 349

8.5.1 沉淀硬化型不锈钢容器的焊接 349

8.5.2 离心式二氧化碳压缩机叶轮的焊接 351

参考文献 352

第9章 不锈钢同其他金属材料的焊接 353

9.1 异种金属焊接的特点 354

9.1.1 异种金属熔焊的主要问题 354

9.1.2 异种金属熔焊的焊接性 355

9.2 奥氏体型不锈钢与珠光体钢的焊接 357

9.2.1 焊接性分析 357

9.2.2 焊接工艺 362

9.2.3 工程实例 373

9.3 奥氏体型不锈钢与铁素体型不锈钢的焊接 375

9.3.1 焊接性 375

9.3.2 预热温度及回火温度 375

9.3.3 焊接材料 375

9.3.4 焊接工艺 375

9.4 奥氏体型不锈钢与马氏体型不锈钢的焊接 377

9.4.1 焊接性 377

9.4.2 预热温度及回火温度 377

9.4.3 焊接材料 377

9.4.4 焊接工艺 377

9.4.5 工程实例 378

9.5 不同钢号的奥氏体型不锈钢的焊接 380

9.6 铁素体型不锈钢与碳素钢的焊接 383

9.6.1 焊接性 383

9.6.2 焊接工艺措施 383

9.6.3 工程实例 386

9.7 铁索体型不锈钢与马氏体型不锈钢的焊接 387

9.7.1 焊接特点 387

9.7.2 焊接工艺 387

9.8 马氏体型不锈钢与珠光体钢的焊接 389

9.8.1 焊接性 389

9.8.2 焊接材料 390

9.8.3 坡口形式 392

9.8.4 预热温度与道间温度 392

9.8.5 焊后温度的控制及热处理 393

9.8.6 焊接方法、操作工艺及注意事项 393

9.8.7 工程实例 393

9.9 不锈复合钢板的焊接 394

9.9.1 对不锈复合钢板的要求 394

9.9.2 不锈复合钢板的焊接性 395

9.9.3 不锈复合钢板的焊接工艺 398

9.9.4 焊缝金属的晶间腐蚀试验 406

9.9.5 焊后热处理 406

9.9.6 工程实例 407

参考文献 415

第10章 不锈钢焊接质量控制 417

10.1 焊工管理 417

10.1.1 焊工的培训考试管理 417

10.1.2 焊工的持证上岗管理 421

10.2 材料的质量控制 422

10.2.1 母材的质量控制 423

10.2.2 焊接材料的管理 423

10.3 焊接工艺评定 429

10.3.1 焊接工艺评定、试验方法和合格标准 429

10.3.2 焊接工艺评定时间要求 429

10.3.3 耐蚀评定 430

10.3.4 焊接工艺评定不得外输入 430

10.3.5 焊接工艺评定的一般过程 430

10.3.6 焊接工艺评定试验 430

10.3.7 焊接工艺评定报告 432

10.4 焊接工艺文件 436

10.4.1 焊接工艺文件的种类 436

10.4.2 焊接工艺文件的编制、审核 439

10.4.3 焊接工艺文件的更改 440

10.5 产品焊接试板 441

10.5.1 试板的制备 441

10.5.2 试样制备和试验 443

10.6 产品施焊管理 444

10.6.1 制造环境 445

10.6.2 加工成形过程的质量控制 445

10.6.3 焊接环境 446

10.6.4 装配焊接质量的控制 446

10.6.5 施焊过程 447

10.6.6 焊接工艺纪律 450

10.6.7 焊接检验与焊后表面处理 451

10.7 焊接返修 454

10.7.1 一次返修 455

10.7.2 二次返修 456

10.7.3 超次返修 456

10.7.4 焊接返修应注意的事项 457

10.7.5 提高焊缝无损检测一次合格率的质量管理活动 459

10.8 焊接设备管理 460

10.8.1 焊接设备完好状态管理 460

10.8.2 焊接仪表的周检 462

10.9 质量手册和程序文件的相关内容 462

10.9.1 质量手册的相关内容 462

10.9.2 质量体系程序文件的相关内容 463

10.9.3 其他支持性文件的相关内容 463

10.9.4 焊接质量控制系统质控表的应用 464

10.10 产品设计结构 464

参考文献 465