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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