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第一章 金属学基本知识 1

第一节 钢的分类及牌号 1

一、钢的分类 1

二、钢的牌号 2

第二节 合金元素在钢中的作用 6

第三节 钢中的有害杂质和有害气体 7

一、钢中的有害杂质 7

二、钢中的有害气体 7

第四节 钢的性能指标 8

一、钢的物理性能指标 8

二、钢的化学性能指标 8

三、钢材的力学性能指标 9

四、钢的工艺性能 11

第五节 钢的常见组织 11

一、钢的晶体结构 11

二、钢的常见组织 12

第六节 铁-碳平衡状态图和钢的热处理 14

一、铁-碳平衡状态图 14

二、钢的热处理 15

第七节 钢的焊接性 16

一、碳钢的焊接性 16

二、合金钢的焊接性 17

第二章 焊条电弧焊 18

第一节 焊条电弧焊的基础知识 18

一、焊条电弧焊的特点 18

二、焊条电弧焊的冶金特性 18

三、电弧特性 25

第二节 焊条电弧焊设备 27

一、焊条电弧焊对电焊机的基本要求 27

二、焊条电弧焊机的种类 28

三、焊条电弧焊机的选择 42

四、焊条电弧焊设备的使用、维护和常见故障排除 43

五、焊条电弧焊辅助设备及工具 47

第三节 电焊条 54

一、电焊条的分类及特性 54

二、电焊条的型号 56

三、电焊条的选用原则 68

四、电焊条的保管、使用与鉴定 71

第四节 焊条电弧焊的基本操作技术 75

一、引弧 75

二、运条 76

三、各种长度焊缝的焊接方法 78

四、收弧 79

五、各种位置的焊接技术 79

六、单面焊双面成形技术 86

第五节 焊条电弧焊焊接规范 95

一、焊条直径的选择 95

二、电源种类和极性的选择 96

三、焊接电流的选择 96

四、电弧电压 97

五、焊接层数 98

六、焊接速度 98

第六节 焊接接头 98

一、焊接接头和坡口形式 98

二、坡口形式的选择原则 99

三、焊缝符号 100

第七节 常用金属材料的焊条电弧焊 102

一、碳素钢的焊接 102

二、低合金结构钢的焊接 109

三、耐热钢的焊接 113

四、低温钢的焊接 118

五、不锈钢的焊接 121

六、铸铁的焊接 126

七、铸件的焊补技术 129

八、铜和铜合金的焊接 135

九、铝和铝合金的焊接 138

十、镍和镍合金的焊接 140

第八节 焊条电弧焊工艺实例 144

一、焊前的准备工作 144

二、金属结构焊接工艺实例 146

三、管、锅炉、压力容器焊接工艺实例 148

四、碳弧气刨 157

第三章 气体保护焊 165

第一节 气体保护焊概述 165

一、气体保护焊的优点 165

二、气体保护焊的分类及其应用 165

第二节 二氧化碳气体保护焊 168

一、二氧化碳气体保护焊的特点和应用 168

二、焊接设备 168

三、焊接规范和操作工艺 169

四、药芯焊丝CO2气体保护焊 172

第三节 钨极惰性气体保护焊（TIG焊） 176

一、手工钨极氩弧焊焊接设备 177

二、机械化钨极氩弧焊焊接设备 181

三、脉冲钨极氩弧焊焊接设备 182

四、TIG焊坡口选择 183

五、常用金属材料的TIG焊 186

六、手工钨极氩弧焊基本操作技术 199

七、手工钨极氩弧焊管焊接工艺 201

第四节 熔化极惰性气体保护焊（MIG焊） 205

一、熔化极惰性气体保护焊保护气体分类及特点 206

二、熔化极气体保护焊焊接设备 209

三、不锈钢的MIG焊 214

四、铝及铝合金的MIG焊 215

五、铜及铜合金的MIG焊 218

六、钛及钛合金的MIG焊 220

第四章 埋弧焊 222

第一节 埋弧焊的原理、特点及应用 222

一、埋弧焊的工作原理 222

二、埋弧焊的特点 222

三、埋弧焊的应用范围 224

第二节 埋弧焊设备 224

一、埋弧焊电源 224

二、埋弧焊机 226

三、埋弧焊机辅助设备 229

四、埋弧焊机的使用、维护和常见故障的排除 230

第三节 埋弧焊用焊接材料 232

一、焊丝 232

二、焊剂的分类 233

三、焊剂的牌号和化学成分 234

四、常用焊丝与焊剂的匹配 236

第四节 埋弧焊焊接工艺 238

一、埋弧焊焊接工艺参数及其影响 238

二、埋弧焊前准备工作 240

三、单面焊双面成形埋弧自动焊 240

四、对接焊缝双面机械化埋弧焊 245

五、多层机械化埋弧焊 247

六、对接环缝机械化埋弧焊 247

七、其他机械化埋弧焊 248

八、埋弧焊的主要缺陷及其防止措施 252

第五节 常用金属材料的埋弧焊 253

一、低碳钢埋弧焊 253

二、低合金钢埋弧焊 254

三、不锈钢埋弧焊 261

四、镍基耐蚀合金埋弧焊 262

五、铜及铜合金埋弧焊 265

第五章 电渣焊 269

第一节 电渣焊设备 269

一、电渣焊分类和电渣焊设备的组成 269

二、电渣焊机的型号、性能和操作 272

三、电渣焊焊接过程控制 277

第二节 电渣焊用焊接材料 278

一、电极材料 278

二、管极涂料 279

三、焊剂 280

第三节 常用金属材料的电渣焊 281

一、碳素钢和低合金钢的电渣焊 281

二、铝及钛合金的电渣焊 285

第四节 电渣焊工艺与实例 286

一、多丝电渣焊的焊接方法 286

二、熔嘴电渣焊的焊接方法 287

三、厚度为30mm和40mm的16Mn板材直缝管极电渣焊 288

四、轧钢机机架的电渣焊 290

五、电渣焊焊接接头的缺陷及预防措施 291

第六章 等离子弧焊接与等离子弧切割 293

第一节 等离子弧的形成及应用特点 293

一、等离子弧的形成和类型 293

二、等离子弧的应用特点 294

第二节 等离子弧焊接与切割设备 295

一、等离子弧焊接设备 295

二、等离子弧切割设备 301

第三节 等离子弧焊接 305

一、等离子弧焊的接头形式 305

二、等离子弧焊焊件的装配与夹紧 306

三、等离子弧焊的基本方法 307

四、双弧现象 310

五、常用金属等离子弧焊工艺参数和等离子弧焊气体的选择 310

六、等离子弧焊工程实例 312

第四节 等离子弧切割 315

一、等离子弧切割的分类 315

二、等离子弧切割气体的选择和常用金属材料等离子弧切割工艺参数 316

三、等离子弧切割操作步骤和工程实例 321

第五节 等离子弧焊接与切割质量分析 322

一、等离子弧焊接缺陷及防止措施 322

二、等离子弧切割缺陷及防止措施 323

第七章 热喷涂 326

第一节 热喷涂的特点和分类 326

一、热喷涂特点 326

二、热喷涂分类 326

第二节 电弧喷涂和等离子喷涂设备 328

一、电弧喷涂设备 328

二、等离子喷涂设备 328

第三节 热喷涂工艺 329

一、工件表面的制备 330

二、工件的预热 331

三、喷涂工作层 331

四、喷后处理 332

五、喷涂层缺陷及防止 333

六、喷涂工程实例 334

第四节 热喷涂材料 335

一、热喷涂材料的分类和选用 335

二、常用热喷涂材料的牌号、成分及性能 336

第八章 电阻焊 342

第一节 点焊 342

一、点焊过程和点焊设备 342

二、点焊工艺 348

三、常用金属材料的点焊 352

四、点焊接头质量 359

第二节 缝焊 360

一、缝焊的基本形式和缝焊设备 360

二、缝焊工艺 361

三、常用金属材料的缝焊 364

四、缝焊接头质量 370

第三节 凸焊 370

一、凸焊过程和凸焊设备 371

二、凸焊接头准备 373

三、凸焊焊接参数 374

第四节 对焊 376

一、电阻对焊 376

二、闪光对焊 378

三、对焊设备 382

第九章 异种金属焊接技术 384

第一节 异种金属焊接原理 384

一、异种金属的焊接性 384

二、异种金属焊接的主要困难 385

三、异种金属焊接接头 386

四、异种金属的焊接方法 389

第二节 异种钢的焊接 390

一、碳素钢与低合金结构钢的焊接 390

二、锅炉钢与低合金结构钢的焊接 397

三、碳素钢与不锈钢的焊接 400

四、异种不锈钢的焊接 412

五、低合金结构钢与不锈钢的焊接 417

六、复合钢板的焊接 422

第三节 铸铁与钢的焊接 428

一、铸铁与钢的焊接性 428

二、灰铸铁与碳素钢的焊接 431

三、可锻铸铁与碳素钢的焊接 435

四、球墨铸铁与碳素钢的焊接 437

五、铸铁与不锈钢的焊接 438

第四节 钢与有色金属的焊接 439

一、钢与铜的焊接 439

二、钢与铝的焊接 443

第十章 堆焊 446

第一节 堆焊焊缝 446

一、堆焊的意义 446

二、堆焊焊缝及其冶金特点 446

第二节 堆焊填充材料的选择 448

一、铁基堆焊金属 448

二、钴基堆焊金属 456

三、镍基堆焊金属 457

四、铜基堆焊金属 458

五、碳化钨堆焊金属 461

第三节 常用的堆焊工艺 462

一、焊条电弧堆焊 462

二、埋弧堆焊 464

三、熔化极气体保护电弧堆焊 465

四、振动堆焊 467

五、钨极氩弧堆焊 467

六、等离子弧堆焊 468

七、电渣堆焊 470

第四节 堆焊操作技术要点 472

一、清理母材金属 472

二、母材金属预热 472

三、确定堆焊焊接工艺参数 473

四、堆焊后的处理 474

五、保证堆焊质量采取的措施 475

第五节 堆焊实例 475

一、阀门密封面堆焊 475

二、焊条电弧堆焊修复齿轮 477

三、25钢CO2气体保护堆焊 478

四、粉末等离子弧堆焊实例 478

五、挖掘机铲斗和齿的堆焊 480

第十一章 焊接应力和焊接变形 481

第一节 焊接应力和焊接变形产生的原因及危害性 481

一、焊接应力和焊接变形产生的原因 481

二、焊接应力和焊接变形的危害性 482

第二节 焊接应力 483

一、焊接应力及其分布 483

二、焊接应力的降低和调整 485

三、消除焊接残余应力的方法 487

第三节 焊接变形 489

一、焊接变形的种类 489

二、焊接残余变形的估算方法 490

三、防止焊接变形的措施 492

四、焊接变形的矫正 494

第十二章 焊接缺陷和焊接检验 497

第一节 焊接缺陷 497

一、焊接缺陷的分类 497

二、焊接缺陷的产生原因、危害和防止措施 497

第二节 焊接检验 506

一、焊接检验的内容 506

二、焊接检验方法 507

三、焊接质量检验 510

第十三章 电焊安全技术 518

第一节 电焊作业的危害因素 518

一、触电 518

二、电弧辐射 518

三、焊接烟尘 519

四、有害气体 519

五、放射性物质 520

六、高频电磁场 520

七、噪声 520

第二节 电焊安全技术 521

一、焊接安全用电 521

二、焊条电弧焊安全技术 523

三、气体保护焊安全技术 525

四、埋弧焊安全技术 525

五、等离子弧焊接与切割安全技术 526

六、电阻焊安全技术 526

七、碳弧气刨安全技术 526

八、容器焊接作业安全技术 527

九、电焊工高处作业安全技术 527

十、焊接作业的防火防爆措施 528

十一、触电急救 528

第三节 焊接劳动保护 529

一、电焊辐射防护措施 530

二、高频电磁场的防护措施 531

三、焊接烟尘和有毒气体的防护措施 531

四、放射性防护措施 532

五、噪声防护措施 533

附录 534

附录一 常用钢的种类、牌号、力学性能及焊接性 534

附录二 常用灰口铸铁和球墨铸铁的牌号及力学性能 537

附录三 焊接接头的基本形式与基本尺寸（GB 985—88） 538