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第一章 焊接电弧1

第一节 电弧的物理基础1

一、焊接电弧的本质与特点1

二、焊接电弧的导电机构2

第二节 焊接电弧的引燃10

一、接触引弧10

二、高频及脉冲引弧11

第三节 焊接电弧的静特性12

一、焊接电弧的静特性曲线12

二、影响焊接电弧静特性的因素13

第四节 焊接电弧的稳定性14

一、焊接电源的影响15

二、焊条药皮的影响15

三、外界气流的影响15

四、焊接处清洁程度的影响15

五、焊接电弧的磁偏吹及其控制16

第二章 焊接冶金及焊接学基础18

第一节 焊丝（或焊条）的熔化及熔滴过渡18

一、焊丝（或焊条）的加热及熔化18

二、熔滴的形成及过渡20

第二节 焊接熔池及焊缝成型24

一、母材熔化和焊缝成型24

二、焊缝形状尺寸与焊缝质量的关系25

三、焊接规范和工艺因素对焊缝成型的影响26

四、焊缝成型缺陷及产生原因30

第三节 焊接热影响区的组织与性能33

一、在焊接加热及冷却条件下热影响区组织转变特点33

二、热影响区的组织与性能36

三、焊接热影响区组织分布36

第四节 焊缝中的气孔39

第五节 焊接裂纹41

第三章 焊接材料44

第一节 焊条44

一、焊条的分类、型号及牌号44

二、焊条的选用62

三、焊条消耗量估算73

四、焊条的现场质量管理75

第二节 焊丝78

一、实心焊丝78

二、药芯焊丝型号和牌号93

第三节 焊剂116

一、埋弧焊用焊剂116

二、电渣焊用焊剂124

第四节 其他焊接材料128

一、气体保护焊用气体128

二、气体保护焊用钨极材料132

三、碳弧气刨用碳电极134

第四章 焊接设备136

第一节 电弧焊设备136

一、焊接设备的选用136

二、弧焊电源146

三、埋弧焊设备190

四、二氧化碳气体保护电弧焊设备196

五、氩弧焊设备205

六、等离子弧焊（割）设备217

第二节 其他焊接设备226

一、电渣焊机226

二、碳弧气刨设备230

第三节 常用辅助设备232

一、电焊钳232

二、护目玻璃232

三、焊接电缆233

四、碳弧气刨枪234

五、流量计237

六、焊条烘干箱237

七、焊条保温筒238

第五章 手工电弧焊239

第一节 焊接接头的型式及焊缝型式239

一、焊接接头型式239

二、焊缝型式243

第二节 手工电弧焊工艺参数的选择244

一、焊接工艺参数的确定244

二、低碳钢、低合金钢手工电弧焊工艺参数246

第三节 手工电弧焊操作技能249

一、引弧和运条方法249

二、焊缝的起头、收尾及连接253

三、各种位置的焊接方法255

四、手工单面焊双面成型261

五、管子的焊接266

第四节 手工电弧焊焊接缺陷及防止措施271

第六章 埋弧焊273

第一节 概述273

一、埋弧焊的基本原理273

二、埋弧焊的特点274

三、埋弧焊的分类及应用范围274

第二节 埋弧焊的冶金过程特点及焊接材料选择275

一、埋弧焊的冶金过程特点275

二、埋弧焊用焊丝与焊剂的选配276

第三节 埋弧焊工艺276

一、焊前准备276

二、埋弧焊工艺及规范282

第四节 埋弧焊焊接缺陷及防止措施289

第七章 电渣焊291

第一节 概述291

一、电渣焊的基本原理291

二、电渣焊的特点292

三、电渣焊的应用292

第二节 电渣焊的热源和冶金特点292

一、电渣焊热过程特点292

二、电渣焊冶金过程特点293

第三节 电渣焊工艺295

一、焊前准备295

二、渣池建立297

三、焊接参数297

四、焊接收尾300

第四节 焊接实例301

第五节 电渣焊焊接缺陷及防止措施301

第八章 钨极氩弧焊303

第一节 概述303

一、应用范围303

二、优缺点303

第二节 钨极氩弧焊工艺304

一、接头型式及坡口304

二、焊接工艺参数309

三、操作技术312

四、手工钨极氩弧打底焊316

五、钨极氩弧点焊321

第九章 熔化极气体保护（电弧）焊323

第一节 概述323

一、基本原理323

二、分类325

三、气体保护电弧焊的应用范围326

第二节 熔化极惰性气体保护电弧焊329

一、熔化极惰性气体保护电弧焊的特点及应用329

二、熔化极惰性气体保护焊的熔滴过渡型式330

三、熔化极惰性气体保护焊（MIG）工艺330

四、不锈钢熔化极气体保护电弧焊典型工艺参数及实例335

第三节 熔化极脉冲氩弧焊（PMIG焊）338

一、熔化极脉冲氩弧焊的原理338

二、熔化极脉冲氩弧焊熔滴过渡的特点339

三、PMIG焊规范参数的选择341

四、熔化极脉冲氩弧焊的应用347

五、焊接实例348

第四节 熔化极混合气体保护电弧焊349

一、熔化极混合气体保护电弧焊的特点及应用349

二、熔化极混合气体保护焊的熔滴过渡型式351

三、熔化极混合气体保护焊（MAG）工艺353

第五节 二氧化碳气体保护（电弧）焊359

一、CO2气体保护焊的特点、应用及分类359

二、CO2气体保护焊的冶金特点360

三、实心焊丝CO2气体保护焊焊接工艺362

四、药芯焊丝CO2气体保护焊焊接工艺367

五、实心焊丝与药芯焊丝CO2焊性能比较370

六、CO2电弧点焊372

第六节 熔化极气体保护焊焊接缺陷及防止措施374

第十章 等离子弧焊接与切割377

第一节 概述377

一、等离子弧的形成377

二、等离子弧类型378

三、等离子弧特点380

第二节 等离子弧焊接381

一、等离子弧焊接分类381

二、等离子弧焊接工艺384

三、双弧现象及防止措施392

四、等离子弧焊接应用实例394

第三节 等离子弧切割402

一、等离子弧切割原理及特点402

二、等离子弧切割分类404

三、等离子弧切割工艺406

四、等离子弧切割质量及操作技术414

五、空气等离子弧切割423

第十一章 堆焊427

第一节 概述427

第二节 堆焊材料428

一、堆焊金属的类型428

二、堆焊材料的主要成分、特性及用途429

三、堆焊材料的选择429

第三节 堆焊方法与工艺450

一、焊条电弧堆焊450

二、埋弧堆焊453

三、钨极氩弧堆焊455

四、熔化极气体保护和自保护电弧堆焊455

五、等离子弧堆焊456

六、电渣堆焊456

第四节 堆焊实例457

一、40CrMnMo钢大模数齿轮轴人字齿齿形表面堆焊修复457

二、φ2 800 mm尿素合成塔球形封头内壁带极埋弧堆焊458

三、700 t压力机主轴粉末等离子弧堆焊修复460

四、其他461

第十二章 碳弧气刨与切割464

第一节 碳弧气刨与切割的原理、特点及应用464

一、原理464

二、特点464

三、应用466

第二节 碳弧气刨用材料466

第三节 碳弧气刨工艺469

一、碳弧气刨工艺参数469

二、碳弧气刨的操作技能471

三、碳弧气刨常见缺陷及排除措施473

第四节 金属材料的碳弧气刨与切割474

第十三章 焊接力学476

第一节 焊接应力与变形476

一、焊接应力与变形产生的原因476

二、焊接变形的类型及其成因476

三、焊接变形的预防措施478

四、焊接变形的矫正方法479

五、减少焊接应力的措施480

六、消除焊接应力的方法482

七、实例分析483

第二节 焊接接头静载强度计算和焊接结构的破坏485

一、应力集中的概念485

二、焊缝许用应力486

三、焊接接头中的应力分布487

四、焊接接头静载强度计算493

五、焊接结构的脆性断裂498

六、焊接结构的疲劳断裂499

第三节 焊接接头试验方法501

一、焊接接头力学性能试验取样方法501

二、焊接接头拉伸试验方法506

三、焊接接头冲击试验方法507

四、焊接接头弯曲及压扁试验方法509

五、焊接接头及堆焊金属硬度试验方法513

第十四章 典型焊接结构的制造515

第一节 梁与柱的焊接515

一、概述515

二、工字断面的梁和柱516

三、箱形断面的梁和柱525

第二节 大型钢制储罐的自动焊接533

一、概述533

二、储罐底板的焊接535

三、储罐壁板的焊接特点分析539

四、储罐壁板环焊缝的自动埋弧焊540

五、储罐壁板立焊缝的气电立焊547

六、工程实例552

第三节 球形储罐的焊接557

一、概述557

二、球罐的组装558

三、球罐的焊接特点559

四、球罐焊缝的质量标准560

五、焊接方法选择560

六、焊接管理560

七、焊接注意事项561

八、焊缝返修562

九、球罐的手工电弧焊563

十、球罐的自动焊接568

第十五章 常用金属材料的焊接573

第一节 焊接性及试验方法573

一、金属材料的焊接性573

二、钢材焊接冷裂纹敏感性碳当量计算573

三、焊接裂纹试验575

第二节 碳素钢的焊接580

一、低碳钢的焊接581

二、中碳钢的焊接591

三、高碳钢的焊接595

第三节 低合金结构钢的焊接598

一、常用普低钢的牌号及基本性能598

二、常用普低钢的焊接特点600

三、常用普低钢的焊接工艺601

第四节 不锈钢的焊接607

一、概述607

二、不锈钢的分类、性能及用途608

三、不锈钢的焊接性624

四、奥氏体不锈钢的焊接工艺630

五、铁素体不锈钢的焊接工艺647

六、马氏体不锈钢的焊接工艺648

七、不锈钢复合钢板的焊接工艺649

八、焊接实例653

第五节 低合金耐蚀钢的焊接654

一、低合金耐蚀钢的牌号及基本性能654

二、低合金耐蚀钢的焊接特点655

三、低合金耐蚀钢的焊接工艺658

第六节 耐热钢的焊接669

一、耐热钢的分类、牌号及性能669

二、珠光体耐热钢的焊接675

三、马氏体耐热钢的焊接678

四、奥氏体耐热钢的焊接680

第七节 低温钢的焊接681

一、低温钢的分类、牌号及性能681

二、低温用钢的焊接特点682

三、低温钢的焊接工艺要点687

第八节 铸铁的焊补691

一、铸铁的牌号及性能691

二、铸铁的焊接性693

三、铸铁的焊接工艺要点695

四、铸铁常见缺陷的焊补698

第九节 铝及其合金的焊接701

一、铝及铝合金的分类、牌号及性能701

二、铝及铝合金的焊接性705

三、铝及铝合金焊接材料的选用707

四、焊前准备与焊后清理711

五、焊接工艺712

第十节 铜及铜合金的焊接720

一、铜及铜合金的分类、牌号及性能720

二、铜及铜合金的焊接性724

三、焊接材料的选择726

四、铜及铜合金焊接工艺727

第十一节 钛及钛合金的焊接739

一、钛及钛合金的分类、牌号及性能739

二、钛及其合金的焊接性742

三、钛及其合金的焊接工艺743

第十二节 异种金属的焊接749

一、珠光体钢与铁素体钢的焊接749

二、珠光体钢与奥氏体钢的焊接756

三、铁素体钢与奥氏体钢的焊接762

四、钢与铜及铜合金的焊接766

五、钢与铝及铝合金的焊接768

第十六章 焊接结构的生产770

第一节 焊接结构生产过程简介770

一、焊接结构生产工艺流程770

二、焊接结构生产主要工艺过程770

第二节 焊接结构的工艺性776

一、合理布置焊缝776

二、合理的装配焊接顺序778

第三节 焊接机械装备780

一、焊接夹具780

二、焊接变位机械785

三、焊接滚轮架787

四、焊接操作机791

第四节 焊接结构生产工艺规程794

一、焊接工艺规程的作用794

二、焊接工艺规程编制的原则794

三、焊接工艺规程编制的依据795

四、焊接工艺规程的内容795

第五节 电弧焊技术定额799

一、焊接材料的消耗定额800

二、电力消耗的定额804

三、劳动工时定额805

第十七章 焊接质量检验817

第一节 电弧焊常见焊接缺陷818

一、裂纹819

二、气孔821

三、固体夹杂822

四、未熔合和未焊透822

五、形状缺陷823

六、其他缺陷823

第二节 焊接（产品）质量检验823

一、破坏性检验824

二、非破坏性检测826

三、焊接缺陷的返修及焊补843

第三节 钢材电弧焊接头几何缺陷质量等级851

一、检测依据851

二、已颁标准852

三、质量分级852

第十八章 电焊工安全技术856

第一节 预防触电的安全技术856

一、触电的危害856

二、防止触电的安全措施856

第二节 预防弧光伤害的安全技术857

一、弧光的危害857

二、安全措施858

第三节 预防火灾和爆炸的安全技术859

一、造成火灾和爆炸的原因859

二、安全措施859

第四节 预防烟尘及有害气体的安全技术860

一、烟尘及有害气体产生的原因860

二、防护措施861

第五节 预防高频电磁场及放射性元素伤害的安全技术861

一、高频电磁场对人体的危害861

二、放射性元素对人体的危害862

三、防护措施862

第六节 防止飞溅金属灼伤及其他伤害863

一、飞溅的产生及危害863

二、其他伤害864

参考文献865