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绪论1

0.1 焊接方法的发展及分类1

0.2 熔焊方法的物理本质及其特点3

0.3 课程性质、任务及内容5

第1章 焊接电弧7

1.1 焊接电弧的物理基础7

1.1.1 电弧的物理本质7

1.1.2 电弧中带电粒子的产生8

1.1.3 电弧中带电粒子的消失14

1.2 焊接电弧的产生过程15

1.2.1 接触式引弧15

1.2.2 非接触式引弧16

1.3 焊接电弧的构造及其导电机构17

1.3.1 焊接电弧的构造17

1.3.2 焊接电弧的导电机构18

1.3.3 最小电压原理21

1.4 焊接电弧的电特性22

1.4.1 焊接电弧的静特性22

1.4.2 焊接电弧的动特性24

1.5 焊接电弧的产热及温度分布27

1.5.1 焊接电弧的产热机构27

1.5.2 焊接电弧的温度分布29

1.6 焊接电弧力及其影响因素30

1.6.1 焊接电弧力30

1.6.2 焊接电弧力的影响因素33

1.7 焊接电弧的稳定性及其影响因素35

1.7.1 焊接电弧的稳定性35

1.7.2 焊接电弧稳定性的影响因素35

复习思考题37

第2章 焊丝的熔化和熔滴过渡38

2.1 焊丝的加热与熔化38

2.1.1 焊丝的熔化热源38

2.1.2 影响焊丝熔化速度的因素39

2.2 熔滴上的作用力42

2.2.1 重力42

2.2.2 表面张力42

2.2.3 电弧力43

2.2.4 爆破力43

2.2.5 电弧气体吹力43

2.3 熔滴过渡主要形式及其特点44

2.3.1 短路过渡45

2.3.2 滴状过渡49

2.3.3 喷射过渡49

2.3.4 渣壁过渡52

2.4 熔滴过渡的新理论与新技术53

2.4.1 双脉冲射滴过渡焊接技术53

2.4.2 双丝GMA W熔滴过渡焊接技术54

2.4.3 冷金属过渡气体保护电弧焊技术55

2.5 熔滴过渡的损失及飞溅56

2.5.1 熔敷效率、熔敷系数和损失率56

2.5.2 熔滴过渡的飞溅56

复习思考题59

第3章 母材的熔化和焊缝成形60

3.1 焊缝形成过程及焊缝形状尺寸60

3.1.1 焊缝形成过程60

3.1.2 焊缝形状尺寸61

3.2 熔池形状与焊接电弧热的关系62

3.2.1 焊接电弧的有效热功率及热效率62

3.2.2 焊接温度场63

3.2.3 焊件比热流与焊接参数的关系65

3.2.4 熔池尺寸与比热流分布的关系67

3.3 熔池受到的力及其对焊缝成形的影响67

3.3.1 熔池金属的重力67

3.3.2 表面张力67

3.3.3 焊接电弧力68

3.3.4 熔滴冲击力68

3.4 焊接参数和工艺因素对焊缝成形的影响69

3.4.1 焊接参数对焊缝成形的影响69

3.4.2 焊接电流种类和极性、电极尺寸对焊缝成形的影响70

3.4.3 其他工艺因素对焊缝成形的影响71

3.5 焊缝成形缺欠及其防止72

3.5.1 未熔合和未焊透73

3.5.2 焊缝形状不良74

复习思考题75

第4章 电弧焊自动控制基础76

4.1 电弧焊的程序自动控制76

4.1.1 电弧焊程序自动控制的对象和基本要求76

4.1.2 电弧焊程序自动控制转换的类型和实现方法78

4.1.3 电弧焊程序自动控制的基本环节及其实现方法79

4.2 电弧焊的自动调节系统85

4.2.1 自动调节的必要性及原理85

4.2.2 电弧自身调节系统86

4.2.3 电弧电压反馈调节系统92

4.3 弧焊机器人概述97

4.3.1 发展概况97

4.3.2 弧焊机器人在生产中的作用及特点98

4.3.3 示教再现型弧焊机器人99

4.3.4 智能型弧焊机器人101

复习思考题104

第5章 埋弧焊105

5.1 埋弧焊原理、特点及应用105

5.1.1 埋弧焊的工作原理105

5.1.2 埋弧焊的特点105

5.1.3 埋弧焊的应用106

5.2 埋弧焊的冶金特点107

5.2.1 冶金特点107

5.2.2 低碳钢埋弧焊的主要化学冶金反应107

5.3 埋弧焊用焊接材料111

5.3.1 焊剂111

5.3.2 焊丝113

5.3.3 焊剂与焊丝的匹配114

5.4 埋弧焊设备116

5.4.1 埋弧焊设备的分类与组成116

5.4.2 机械系统118

5.4.3 焊接电源120

5.4.4 控制系统120

5.4.5 MZ—1000型埋弧焊机121

5.4.6 MZ—1—1000型埋弧焊机123

5.5 埋弧焊工艺129

5.5.1 埋弧焊工艺的内容129

5.5.2 焊前准备129

5.5.3 对接接头埋弧焊工艺130

5.5.4 T形接头和搭接接头埋弧焊工艺136

5.5.5 20G钢蒸汽锅炉上锅筒埋弧焊工艺实例137

5.6 埋弧焊的其他方法138

5.6.1 多丝埋弧焊138

5.6.2 窄间隙埋弧焊139

5.6.3 埋弧堆焊140

复习思考题141

第6章 钨极惰性气体保护焊（TIG）142

6.1 TIG焊原理、特点及应用142

6.1.1 TIG焊的工作原理142

6.1.2 TIG焊的特点143

6.1.3 TIG焊的应用144

6.2 TIG焊设备144

6.2.1 TIG焊设备的组成144

6.2.2 焊接电源145

6.2.3 引弧装置和稳弧装置150

6.2.4 焊枪152

6.2.5 供气系统与水冷系统154

6.2.6 程序控制系统155

6.2.7 WSJ—500型手工交流TIG焊机156

6.3 TIG焊用焊接材料159

6.3.1 保护气体159

6.3.2 钨极160

6.3.3 焊丝162

6.4 TIG焊工艺162

6.4.1 接头及坡口形式162

6.4.2 焊件和焊丝的焊前清理162

6.4.3 焊接参数的选择164

6.4.4 1035（原L4）工业纯铝卧式储罐手工TIG焊工艺实例169

6.5 TIG焊的其他方法170

6.5.1 热丝TIG焊170

6.5.2 活性焊剂氩弧焊（A-TIG焊）171

6.5.3 钨极脉冲氩弧焊173

复习思考题176

第7章 熔化极氩弧焊（MIG、MAG）177

7.1 熔化极氩弧焊原理、特点及应用177

7.1.1 熔化极氩弧焊的工作原理177

7.1.2 熔化极氩弧焊的特点177

7.1.3 熔化极氩弧焊的应用178

7.2 熔化极氩弧焊的熔滴过渡178

7.2.1 焊接时的极性选择178

7.2.2 射滴过渡179

7.2.3 射流过渡180

7.2.4 亚射流过渡180

7.3 熔化极氩弧焊的自动调节系统181

7.3.1 电弧自身调节系统181

7.3.2 电弧固有的自调节系统181

7.4 熔化极氩弧焊设备183

7.4.1 熔化极氩弧焊设备的组成183

7.4.2 焊接电源183

7.4.3 送丝系统184

7.4.4 焊枪和导丝管185

7.4.5 供气系统和水冷系统187

7.4.6 控制系统188

7.4.7 熔化极氩弧焊焊机的型号及技术参数189

7.4.8 NB—400型半自动熔化极氩弧焊机189

7.5 熔化极氩弧焊用焊接材料192

7.5.1 保护气体192

7.5.2 焊丝194

7.6 熔化极氩弧焊工艺198

7.6.1 焊前准备198

7.6.2 焊接参数198

7.6.3 熔化极氩弧焊常用的焊接工艺199

7.6.4 6351-T4铝合金管熔化极氩弧焊工艺实例203

7.7 熔化极氩弧焊的其他方法203

7.7.1 脉冲熔化极氩弧焊203

7.7.2 双丝熔化极氩弧焊207

7.7.3 TIME焊209

复习思考题210

第8章 CO2气体保护电弧焊211

8.1 CO2气体保护电弧焊原理、特点及应用211

8.1.1 CO2气体保护电弧焊的工作原理211

8.1.2 CO2气体保护电弧焊的特点212

8.1.3 CO2气体保护电弧焊的应用213

8.2 CO2气体保护电弧焊熔滴过渡的特点213

8.3 CO2气体保护电弧焊的冶金特点214

8.3.1 合金元素氧化问题214

8.3.2 脱氧与合金化问题215

8.3.3 气孔问题216

8.4 CO2气体保护电弧焊设备218

8.4.1 CO2气体保护电弧焊设备的组成218

8.4.2 焊接电源219

8.4.3 控制系统220

8.4.4 送丝系统221

8.4.5 焊枪与软管222

8.4.6 供气系统223

8.4.7 NBC7—250（IGBT）型逆变式CO2焊机224

8.5 CO2气体保护电弧焊用焊接材料228

8.5.1 CO2气体228

8.5.2 焊丝229

8.6 飞溅问题与控制措施231

8.7 CO2气体保护电弧焊工艺232

8.7.1 焊前准备232

8.7.2 焊接参数的选择233

8.7.3 鳍片管的半自动CO2气体保护电弧焊工艺实例239

8.8 CO2气体保护电弧焊的其他方法240

8.8.1 药芯焊丝CO2气体保护电弧焊240

8.8.2 波形控制CO2气体保护电弧焊和STT控制法242

复习思考题244

第9章 等离子弧焊接与喷涂245

9.1 等离子弧特性及其发生器245

9.1.1 等离子弧的特性245

9.1.2 等离子弧发生器249

9.1.3 双弧现象及其防止255

9.2 等离子弧焊接257

9.2.1 等离子弧焊接原理、特点及应用257

9.2.2 等离子弧焊接设备259

9.2.3 等离子弧焊接工艺266

9.2.4 不锈钢管纵缝等离子弧焊接工艺实例271

9.2.5 等离子弧焊接的其他方法272

9.3 等离子弧喷涂275

9.3.1 等离子弧喷涂原理、特点及应用275

9.3.2 等离子弧喷涂设备276

9.3.3 常用的等离子弧喷涂材料279

9.3.4 等离子弧喷涂工艺280

9.3.5 内燃机活塞面A12O3陶瓷涂层的等离子弧喷涂工艺实例283

复习思考题284

第10章 电渣焊285

10.1 电渣焊的原理、特点及应用285

10.1.1 电渣焊的工作原理285

10.1.2 电渣焊的特点286

10.1.3 电渣焊的类型及其应用286

10.2 电渣焊热过程和结晶组织的特点287

10.2.1 电渣焊热源及热过程的特点287

10.2.2 电渣焊结晶组织的特点288

10.3 电渣焊用焊接材料289

10.3.1 焊剂289

10.3.2 电极材料290

10.4 丝极电渣焊设备291

10.4.1 丝极电渣焊设备的组成291

10.4.2 焊接电源292

10.4.3 机头292

10.4.4 焊缝强制成形装置293

10.4.5 控制系统294

10.4.6 HS—1000型电渣焊机295

10.5 丝极电渣焊工艺298

10.5.1 电渣焊接头设计298

10.5.2 焊接参数的选择299

10.5.3 焊接操作工艺302

10.5.4 电站锅炉筒体纵缝丝极电渣焊工艺实例303

10.6 其他电渣焊简介305

10.6.1 板极电渣焊305

10.6.2 熔嘴电渣焊305

10.6.3 管极电渣焊307

10.6.4 电渣压力焊308

10.7 电渣焊常见的缺欠及其防止309

复习思考题312

第11章 高能束流焊313

11.1 高能束流焊的物理基础313

11.1.1 热源功率密度与热过程行为313

11.1.2 获得高能束流的基本原理314

11.1.3 高能束流焊形成深宽比大焊缝的机制319

11.2 电子束焊322

11.2.1 电子束焊的原理、特点及应用322

11.2.2 真空电子束焊接设备324

11.2.3 电子束焊接工艺328

11.3 激光焊331

11.3.1 激光焊的原理、特点、类型及应用331

11.3.2 激光的产生336

11.3.3 激光焊接设备341

11.3.4 激光焊接工艺348

复习思考题351

第12章 复合焊352

12.1 概述352

12.1.1 复合焊的概念及特征352

12.1.2 复合焊的优势353

12.1.3 复合焊的种类354

12.2 等离子弧-GMA复合焊354

12.2.1 等离子弧-MIG同轴复合焊354

12.2.2 等离子弧-MIG/MAG旁轴复合焊355

12.2.3 等离子弧-GMA复合焊的应用357

12.3 激光-电弧复合焊358

12.3.1 激光-TIG复合焊359

12.3.2 激光-MIG/MAG复合焊360

12.3.3 激光-等离子弧复合焊362

12.3.4 激光-电弧复合焊的应用363

12.4 TIG- MIG复合焊365

12.4.1 TIG- MIG复合焊的原理和特点365

12.4.2 TIG- MIG复合焊的应用367

复习思考题369

参考文献370