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第1章 弧焊方法及在航空工业中的应用1

1.1 弧焊基本方法1

1.2 弧焊在航空领域的应用和发展趋势6

第2章 金属材料基本知识11

2.1 基本概念11

2.1.1 金属及其合金11

2.1.2 组元、组织、相及相变11

2.1.3 固溶体、金属化合物及机械混合物11

2.1.4 晶粒、晶界、晶粒度、金属再结晶12

2.1.5 组织12

2.1.6 金属材料的性能14

2.1.7 金属材料的工艺性能17

2.2 航空金属结构材料的分类、化学成分和力学性能18

2.2.1 结构钢18

2.2.2 不锈钢28

2.2.3 高温合金34

2.2.4 钛及钛合金39

2.2.5 铝及铝合金46

2.2.6 镁合金51

2.2.7 铜及铜合金53

第3章 热处理基本知识55

3.1 航空热处理工艺分类55

3.2 钢的热处理55

3.2.1 淬火55

3.2.2 回火55

3.2.3 退火56

3.2.4 正火57

3.3 高温合金热处理57

3.3.1 固溶处理58

3.3.2 中间处理59

3.3.3 时效处理59

3.3.4 高温合金的退火热处理59

3.4 铝合金热处理60

3.4.1 变形铝合金退火60

3.4.2 变形铝合金固溶61

3.4.3 变形铝合金时效62

3.4.4 变形铝合金的其他热处理63

3.4.5 变形铝合金加工及热处理状态标记64

3.4.6 铸造铝合金热处理64

3.4.7 铝合金热处理缺陷64

3.5 钛合金热处理65

3.5.1 去应力退火65

3.5.2 完全退火66

3.5.3 等温退火和双重退火66

3.5.4 固溶和时效67

3.5.5 钛合金的形变热处理67

3.5.6 钛合金热处理应注意的问题67

第4章 焊接基本知识68

4.1 焊接热过程68

4.1.1 焊接热过程的特点68

4.1.2 电弧及产生电弧的条件68

4.1.3 焊接电弧产生过程及电弧的构造69

4.1.4 焊接电弧偏吹69

4.1.5 焊接温度场70

4.1.6 焊接热循环71

4.1.7 焊接热效率及焊接线能量71

4.2 焊接冶金过程72

4.2.1 焊接冶金过程及其特点72

4.2.2 金属熔化及熔滴过渡73

4.2.3 焊接区气体与金属的作用74

4.2.4 保护焊缝金属的途径75

第5章 焊接电源及工装76

5.1 焊接电源76

5.1.1 弧焊电源的分类和基本要求76

5.1.2 弧焊电源特性和电弧特性77

5.1.3 焊机负载持续率和许用焊接电流78

5.1.4 常用的弧焊电源78

5.1.5 弧焊电源的选择81

5.1.6 弧焊电源的正确使用81

5.1.7 弧焊电源常见故障及排除81

5.1.8 弧焊用工具及辅助工具83

5.2 钨极氩弧焊设备83

5.2.1 钨极氩弧焊设备的组成83

5.2.2 钨极氩弧焊对电源的要求83

5.2.3 钨极氩弧焊焊枪84

5.2.4 氩弧焊的气路系统85

5.3 等离子弧焊及切割设备86

5.3.1 等离子弧焊设备86

5.3.2 等离子弧切割设备87

5.4 CO2气体保护焊设备88

5.5 气焊（氧乙炔焊）设备及工具89

5.6 焊接工艺装备及工装夹具90

5.6.1 焊接工艺装备90

5.6.2 焊接工装夹具92

第6章 焊接材料95

6.1 焊接材料分类95

6.2 焊条95

6.2.1 焊条的组成95

6.2.2 焊条的分类97

6.2.3 焊条牌号和型号98

6.2.4 焊条工艺性能103

6.2.5 航空焊条106

6.2.6 焊条的使用和保管109

6.3 焊丝111

6.3.1 药芯焊丝111

6.3.2 实心焊丝114

6.4 焊剂120

6.4.1 焊剂分类120

6.4.2 焊剂的作用和要求120

6.5 焊接用气体和钨极121

6.5.1 焊接用气体121

6.5.2 焊接用钨极123

第7章 航空材料的焊接性125

7.1 焊接性125

7.1.1 焊接性的定义125

7.1.2 影响焊接性的因素125

7.1.3 焊接性试验内容125

7.1.4 焊接性的评定方法125

7.2 结构钢的焊接128

7.2.1 低碳钢的焊接特性及其工艺要点128

7.2.2 低合金贝氏体高强度钢焊接特性及其工艺要点128

7.2.3 低合金调质高强度钢焊接特性及其工艺要点129

7.2.4 低合金超高强度钢焊接特性及其工艺要点130

7.2.5 低碳高合金二次硬化超高强度钢焊接特性及其工艺要点132

7.2.6 高强度铸钢的焊接142

7.3 不锈钢的焊接142

7.3.1 奥氏体不锈钢的焊接特性及工艺要点142

7.3.2 铁素体不锈钢的焊接特性及工艺要点146

7.3.3 马氏体不锈钢的焊接特性及工艺要点147

7.3.4 奥氏体—铁素体不锈钢的焊接152

7.3.5 沉淀硬化不锈钢的焊接152

7.4 高温合金的焊接157

7.4.1 高温合金的焊接性157

7.4.2 镍基高温合金的焊接158

7.4.3 铁基高温合金的焊接161

7.4.4 钻基高温合金的焊接164

7.4.5 铸造高温合金的焊接165

7.5 钛及钛合金的焊接165

7.5.1 钛及钛合金的焊接特性165

7.5.2 钛及钛合金的氩弧焊工艺要点166

7.5.3 不同种类钛及钛合金的焊接167

7.6 铝合金的焊接188

7.6.1 铝合金的分类及焊接性188

7.6.2 铝合金的焊接特点188

7.6.3 铝合金的焊前清理189

7.6.4 铝及铝合金焊前化学清洗方法189

7.6.5 防锈铝合金的焊接189

7.6.6 硬铝合金的焊接194

7.6.7 锻铝合金的焊接197

7.6.8 铝锂合金的焊接198

7.6.9 铸造铝合金的焊接213

7.7 镁合金的焊接214

7.7.1 镁合金焊接的特点214

7.7.2 变形镁合金的焊接214

7.7.3 铸造镁合金的焊接215

7.8 金属间化合物的焊接216

7.8.1 钛铝金属间化合物216

7.8.2 镍铝金属间化合物217

7.9 铜及铜合金的焊接218

7.9.1 铜及铜合金的焊接特点218

7.9.2 铜及铜合金的焊接工艺要点219

7.9.3 紫铜的焊接219

7.9.4 黄铜的焊接220

7.9.5 青铜的补焊220

7.10 铸钢及铸铁的补焊220

7.10.1 铸钢的补焊220

7.10.2 铸铁的补焊221

第8章 弧焊工艺223

8.1 焊条电弧焊工艺223

8.1.1 焊前准备223

8.1.2 焊接操作227

8.1.3 焊条电弧焊常见缺陷及防止措施236

8.2 钨极氩弧焊工艺237

8.2.1 焊前准备237

8.2.2 焊接操作244

8.2.3 钨极氩弧焊常见缺陷及防止措施255

8.3 CO2气体保护焊工艺255

8.3.1 焊前准备255

8.3.2 焊接操作259

8.3.3 CO2气体保护焊常见缺陷及防止措施264

8.4 气焊工艺264

8.4.1 焊前准备264

8.4.2 焊接操作267

8.4.3 气焊常见缺陷及防止措施270

8.5 焊后热处理270

8.5.1 结构钢焊件焊后热处理271

8.5.2 不锈钢焊件焊后热处理271

8.5.3 高温合金焊件焊后热处理273

8.5.4 铝合金焊件焊后热处理274

8.5.5 钛合金焊件焊后热处理274

第9章 焊接应力和变形276

9.1 焊接应力和变形产生的原因276

9.2 焊接应力和控制276

9.2.1 焊接残余应力的分布277

9.2.2 焊接残余应力的影响278

9.2.3 焊接残余应力控制和消除279

9.3 焊接变形和控制281

9.3.1 焊接变形分类281

9.3.2 焊接变形的控制282

9.3.3 焊接变形的消除283

第10章 焊接缺陷和质量检验284

10.1 焊接缺陷分类284

10.2 焊接裂纹292

10.2.1 热裂纹292

10.2.2 再热裂纹295

10.2.3 冷裂纹295

10.2.4 层状撕裂296

10.3 焊接气孔297

10.3.1 析出型气孔和反应型气孔297

10.3.2 焊接气孔的预防措施298

10.4 其他焊接缺陷298

10.4.1 固体夹杂298

10.4.2 未熔合和未焊透299

10.4.3 形状缺陷299

10.5 焊接检验300

10.5.1 破坏性检验300

10.5.2 非破坏性检验303

第11章 焊接安全知识和安全操作技术307

11.1 焊接过程中的有害和危险因素307

11.2 安全防护和事故预防310

11.3 安全操作311

参考文献317