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绪论1

一、焊接与熔焊1

二、熔焊的特点2

三、焊接技术发展简况2

四、本教材的主要内容3

五、本课程教学目的与学习方法3

第一章　金属学基础5

第一节　金属材料的性能5

一、金属的力学性能5

二、金属的物理性能11

三、金属的化学性能13

第二节　金属的晶体结构13

一、金属的特性13

二、晶格与晶胞14

三、常见金属的晶体结构类型15

四、金属的实际晶体结构与晶体缺陷15

五、金属的同素异构转变17

第三节　金属的结晶17

一、结晶的概念17

二、金属的结晶过程18

三、晶核形成与晶粒长大18

四、控制晶粒大小的措施18

五、铸锭的结晶结构19

第四节　合金的结构与结晶20

一、基本概念20

二、合金的晶体结构21

三、合金的结晶特点23

第五节　铁碳合金相图23

一、铁碳合金的组元和基本组织23

二、铁碳合金相图25

三、铁碳合金分类及平衡组织27

四、铁碳合金对组织和性能的影响27

五、铁碳合金相图的应用28

第六节　金属受力时结构和性能的变化29

一、金属的塑性变形29

二、冷变形金属在加热时组织与性能的变化30

三、金属的热加工与冷加工31

本章小结31

习题与思考题32

（实验一）显微试样的制备实训33

（实验二）铁碳合金组织观察33

第二章　钢的热处理基础35

第一节　概述35

一、热处理在金属制造业中的作用35

二、热处理的实质及分类35

第二节　钢在加热时的组织转变36

一、奥氏体的形成与长大36

二、奥氏体晶粒的大小及控制措施37

第三节　钢在冷却时的组织转变38

一、过冷奥氏体的等温转变38

二、过冷奥氏体的连续冷却转变43

第四节　退火与正火46

一、钢的退火46

二、钢的正火48

第五节　淬火与回火48

一、淬火48

二、淬火钢的回火52

第六节　钢的表面热处理53

一、表面淬火53

二、化学热处理54

本章小结55

习题与思考题56

（实验）钢的热处理实训56

第三章　常用金属材料58

第一节　钢铁材料概述58

一、非合金钢58

二、合金钢59

三、钢的分类及编号64

第二节　工程结构用钢67

一、碳素结构钢68

二、低合金结构钢73

第三节　机器零件用钢及工模具用钢78

一、机器零件用钢78

二、工模具用钢82

第四节　铸铁85

一、铸铁的组织与性能特点85

二、铸铁的分类85

三、铸铁的石墨化及其影响因素86

四、灰铸铁88

五、球墨铸铁89

第五节　非铁金属90

一、铝及铝合金91

二、铜及铜合金94

三、钛及钛合金96

本章小结98

习题与思考题98

第四章　焊接冶金基础101

第一节　焊接热过程101

一、焊接热源101

二、焊接温度场102

三、影响焊接温度场的因素102

四、焊接热循环105

五、焊接热过程在生产中的应用106

第二节　焊缝金属的构成107

一、焊条的加热与熔化107

二、母材的熔化与熔池109

三、焊缝金属的熔合比110

第三节　焊接化学冶金的特点112

一、焊接化学冶金过程的特点112

二、焊接时对焊接区的保护112

三、焊接化学冶金反应区的主要反应113

四、焊接参数的变化对焊接化学冶金的影响114

第四节　焊接熔渣115

一、熔渣的作用115

二、熔渣的分类115

三、熔渣的碱度115

四、熔渣的物理性能116

第五节　有害元素对焊缝金属的作用及其控制117

一、氢对焊缝金属的作用及其控制117

二、氮对焊缝金属的作用及其控制119

三、氧的作用与焊缝金属的脱氧120

四、焊缝金属中硫、磷的危害及控制125

第六节　焊缝金属的合金化127

一、焊缝金属合金化的目的127

二、焊缝金属合金化的方式127

三、合金元素的过渡系数及其影响因素127

第七节　焊缝的组织与性能130

一、焊缝金属的结晶130

二、焊缝金属的偏析131

三、焊缝金属的固态相变组织和性能133

四、改善焊缝组织与性能的途径134

第八节　焊接热影响区135

一、焊接热影响区的组织136

二、焊接热影响区力学性能变化及改善138

本章小结141

习题与思考题141

（实验一）焊条熔化系数与熔敷系数的测定142

（实验二）熔敷金属扩散氢的测定143

（实验三）焊接接头金相组织观察144

第五章　焊接材料146

第一节　焊条146

一、焊条的分类146

二、焊条的型号与牌号148

三、焊芯150

四、焊条药皮151

五、焊条的工艺性能155

六、焊条的冶金性能157

七、焊条的选用原则159

八、焊条的使用及保管161

第二节　焊丝162

一、焊丝分类162

二、实芯焊丝162

三、药芯焊丝165

第三节　焊剂168

一、焊剂的作用及其要求168

二、焊剂的分类169

三、焊剂的型号与牌号170

四、常用焊剂的性能及用途和焊丝的选用173

第四节　焊接用气体175

一、常用焊接气体的性质及技术要求176

二、焊接用气体的选择与使用178

第五节　焊接材料的历史与发展180

一、我国焊接材料发展及现状180

二、我国焊接材料发展的特点180

三、今后我国焊接材料的发展趋向181

本章小结182

习题与思考题182

第六章　焊接冶金缺陷的产生与防止184

第一节　焊接缺陷的种类184

一、焊接工艺缺陷184

二、气孔的分类及特征186

三、固体夹杂的分类及特征186

四、焊接裂纹187

第二节　气孔与夹杂188

一、气孔产生的原因188

二、影响气孔形成的因素190

三、防止气孔产生的措施192

四、焊缝中的夹杂物192

第三节　结晶裂纹193

一、结晶裂纹的特征193

二、结晶裂纹形成的原因194

三、影响结晶裂纹形成的因素194

四、防止结晶裂纹产生的措施195

第四节　焊接冷裂纹197

一、冷裂纹的特征197

二、形成冷裂纹的基本因素及其影响因素199

三、防止冷裂纹产生的措施199

第五节　其他焊接裂纹200

一、高温液化裂纹200

二、再热裂纹202

三、层状撕裂203

本章小结205

习题与思考题205

参考文献207