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第1章 绪论1

1.1 与加工制造相关的缺陷3

1.2 与服役相关的缺陷4

1.3 缺陷的防止与控制5

参考文献5

第2章 焊接冶金原理6

2.1 引言6

2.2 熔焊接头的区域划分7

2.3 熔化区9

2.3.1 金属的凝固10

2.3.2 焊缝凝固的宏观描述17

2.3.3 焊缝凝固的微观描述21

2.3.4 溶质再分配24

2.3.5 熔化区的显微组织举例29

2.3.6 过渡区30

2.4 未混合区32

2.5 部分熔化区34

2.5.1 渗透机制35

2.5.2 偏析机制38

2.5.3 部分熔化区形成举例42

2.6 热影响区44

2.6.1 再结晶和晶粒长大45

2.6.2 同素异构转变47

2.6.3 析出反应50

2.6.4 热影响区显微组织举例51

2.7 固态焊接52

2.7.1 摩擦搅拌焊53

2.7.2 扩散焊56

2.7.3 爆炸焊57

2.7.4 超声波焊58

参考文献59

第3章 热裂纹62

3.1 引言62

3.2 焊缝凝固裂纹62

3.2.1 焊缝凝固裂纹理论63

3.2.2 元素影响的预测69

3.2.3 脆性温度范围和凝固裂纹温度范围71

3.2.4 焊缝凝固裂纹的影响因素75

3.2.5 焊缝凝固裂纹的判定82

3.2.6 焊缝凝固裂纹的防止措施86

3.3 液化裂纹87

3.3.1 热影响区的液化裂纹87

3.3.2 焊缝金属的液化裂纹89

3.3.3 液化裂纹敏感性的影响因素90

3.3.4 热影响区和焊缝金属的液化裂纹判定92

3.3.5 液化裂纹的防止措施93

参考文献93

第4章 固态裂纹96

4.1 引言96

4.2 失塑裂纹96

4.2.1 已提出的形成机制98

4.2.2 失塑裂纹的影响因素小结102

4.2.3 失塑裂纹的定量化评价105

4.2.4 失塑裂纹的判定106

4.2.5 失塑裂纹的防止措施107

4.3 再热裂纹109

4.3.1 低合金钢中的再热裂纹110

4.3.2 不锈钢中的再热裂纹114

4.3.3 堆覆焊道下裂纹117

4.3.4 松弛裂纹118

4.3.5 再热裂纹的判定119

4.3.6 再热裂纹敏感性的定量化评价121

4.3.7 再热裂纹的防止措施123

4.4 应变时效裂纹125

4.4.1 应变时效裂纹的形成机制127

4.4.2 应变时效裂纹敏感性的影响因素133

4.4.3 应变时效裂纹敏感性的定量化评价137

4.4.4 应变时效裂纹的判定142

4.4.5 应变时效裂纹的防止措施143

4.5 层状撕裂144

4.5.1 层状撕裂的形成机制144

4.5.2 层状撕裂的定量化评价146

4.5.3 层状撕裂的判定149

4.5.4 层状撕裂的防止措施150

4.6 铜污染裂纹152

4.6.1 铜污染裂纹的形成机制152

4.6.2 铜污染裂纹的定量化评价154

4.6.3 铜污染裂纹的判定155

4.6.4 铜污染裂纹的防止措施156

参考文献157

第5章 氢致裂纹164

5.1 引言164

5.2 氢脆理论164

5.2.1 平面压力理论166

5.2.2 表面吸附理论166

5.2.3 分离理论166

5.2.4 氢富集局部塑性理论167

5.2.5 Beachem的应力强度模型167

5.3 氢致裂纹的影响因素169

5.3.1 焊接接头中的氢169

5.3.2 显微组织的影响172

5.3.3 拘束度176

5.3.4 温度176

5.4 氢致裂纹敏感性的定量化评价177

5.4.1 Jominy端部淬火试验法177

5.4.2 CTS试验179

5.4.3 斜Y坡口（小铁研）试验180

5.4.4 带间隙的平板堆焊试验182

5.4.5 插销试验183

5.4.6 拉伸拘束裂纹试验186

5.4.7 增强应变裂纹试验188

5.5 氢致裂纹的判定189

5.6 氢致裂纹的防止措施191

5.6.1 碳当量法193

5.6.2 美国焊接学会法195

参考文献199

第6章 腐蚀204

6.1 引言204

6.2 腐蚀形式204

6.2.1 全面腐蚀205

6.2.2 电化学腐蚀205

6.2.3 缝隙腐蚀207

6.2.4 选择腐蚀207

6.2.5 磨损腐蚀208

6.2.6 点蚀208

6.2.7 晶间腐蚀211

6.2.8 应力腐蚀裂纹214

6.2.9 微生物诱导腐蚀216

6.3 腐蚀试验218

6.3.1 大气腐蚀试验218

6.3.2 浸泡试验218

6.3.3 电化学试验220

参考文献222

第7章 断裂和疲劳223

7.1 引言223

7.2 断裂224

7.3 断裂韧性的定量化评价227

7.4 疲劳230

7.5 疲劳行为的定量化评价235

7.6 疲劳裂纹的判定236

7.6.1 贝壳纹花样237

7.6.2 河流花样237

7.6.3 疲劳辉纹237

7.7 疲劳失效的防止措施239

参考文献239

第8章 失效分析241

8.1 引言241

8.2 断口金相学241

8.2.1 断口金相学的历史242

8.2.2 扫描电子显微镜243

8.2.3 断裂模式244

8.2.4 焊接接头失效的断口金相学247

8.3 工程师失效分析指南257

8.3.1 现场勘察258

8.3.2 收集背景资料259

8.3.3 取样和试验方案260

8.3.4 试样的截取、清理和保存260

8.3.5 化学分析261

8.3.6 宏观分析262

8.3.7 微观分析试样的选择262

8.3.8 失效分析方法的选择262

8.3.9 力学试验263

8.3.10 模拟试验264

8.3.11 无损评价方法264

8.3.12 结构完整性评估264

8.3.13 咨询专家264

8.3.14 最终报告265

8.3.15 支持诉讼的专家证词265

参考文献266

第9章 焊接性试验268

9.1 引言268

9.2 焊接性试验方法的类型269

9.3 可变拘束试验269

9.3.1 焊缝凝固裂纹的定量化评价方法271

9.3.2 热影响区液化裂纹的定量化评价方法274

9.4 铸销撕裂试验276

9.5 热塑性试验279

9.6 应变致断裂试验282

9.7 再热裂纹试验283

9.8 热影响区氢致裂纹的插销试验285

9.9 焊缝金属氢致裂纹的带间隙的平板堆焊试验286

9.10 其他焊接性试验方法288

参考文献288

附录290

附录A290

附录B291

附录C298

附录D303

参考文献309