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第一章 焊接一般知识1

第一节　金属学基础知识1

一、铁—碳合金相图1

二、金属材料的力学性能4

三、金属材料的焊接性5

第二节　弧焊电源9

一、电弧静特性10

二、弧焊电源的外特性11

三、弧焊电源的动特性12

四、弧焊电源的负载持续率13

五、弧焊电源的额定电流13

第三节　焊件清理13

一、焊前清理13

二、焊后清理16

第四节　焊件的热处理18

一、常用的热处理方法18

二、钢的热处理工艺及代号19

三、焊件热处理方法的选择20

第五节　焊接接头、坡口及焊接位置21

一、焊接接头的形式21

二、焊缝坡口的选择26

三、焊缝坡口的基本形式和尺寸27

四、焊缝坡口的加工40

五、焊接位置41

第六节　焊缝类型与焊接符号41

一、焊缝类型42

二、焊缝符号42

三、焊接方法和熔焊焊缝缺陷代号48

四、焊缝符号的简化标注方法51

五、焊缝符号的应用举例52

第七节　焊接方法及其选择63

一、焊接方法的分类63

二、各种不同焊接方法的适用范围64

三、常用金属材料适用的焊接方法65

四、常用焊接方法所适用的接头形式及焊接位置65

第二章　焊条电弧焊70

第一节　焊接原理、特点及应用范围70

一、焊条电弧焊的原理70

二、焊条电弧焊的特点70

三、焊条电弧焊的应用范围70

第二节　焊接电弧及其特性71

一、焊接电弧的产生71

二、焊接电弧的组成71

一、焊条电弧焊对电源的要求72

三、焊接电弧的特性72

第三节　焊条电弧焊设备72

二、焊条电弧焊电源的分类和型号73

三、焊条电弧焊电源的型号及技术数据75

四、焊条电弧焊设备的选择与使用100

五、交、直流弧焊电源的优缺点比较103

六、焊条电弧焊辅助设备及工具104

第四节　焊条115

一、焊条的组成及作用115

二、焊条的分类、型号和牌号115

三、常用焊条的主要性能及用途135

四、焊条的选用原则161

五、焊条的检查、使用和保管163

一、焊前准备164

第五节　焊条电弧焊工艺164

二、工艺参数的选择165

三、焊接操作技术172

四、各种类型焊件的焊接技术193

第六节　焊条电弧焊常见缺陷及防止措施200

第七节　焊条电弧焊工程实例203

一、不锈钢的焊条电弧焊203

二、低压管道的焊条电弧焊204

三、高压容器的焊条电弧焊206

四、锅炉泄漏管道的补焊207

五、锻件缺陷的补焊207

一、气焊的原理209

三、气焊的应用范围209

二、气焊的特点209

第一节　气焊的原理、特点及应用范围209

第三章　气焊209

第二节　气焊用气体210

一、乙炔210

二、液化石油气212

三、氧气212

第三节　气体火焰213

一、可燃气体的特点及火焰温度213

二、火焰的种类与选择214

三、火焰的异常现象、原因及消除方法215

第四节　气焊设备、工具及其使用方法216

一、气焊设备的组成217

二、气瓶和瓶阀217

三、乙炔发生器222

五、乙炔过滤器及干燥器225

四、回火防止器（GB 12136—1989）225

六、减压器227

七、焊炬230

八、工具及其他235

九、气焊设备的使用方法236

第五节　气焊材料239

一、可燃气体239

二、助燃气体240

三、气焊丝240

四、气焊熔剂244

第六节　气焊工艺248

一、焊前准备248

二、气焊工艺参数的选择250

三、气焊操作技术254

第七节　气焊常见缺陷及防止措施261

第八节　气焊工程实例262

一、合金结构钢的气焊262

二、奥氏体不锈钢的气焊263

三、铝及铝合金的气焊264

四、铜及铜合金的气焊265

五、铬酸电镀池铅衬板的气焊266

六、铸铁齿轮崩齿的补焊267

第四章　埋弧焊268

第一节　埋弧焊原理、特点及应用范围268

一、埋弧焊的原理268

二、埋弧焊的特点268

三、埋弧焊的应用范围269

一、埋弧焊电源270

二、埋弧焊机的组成、结构及技术参数270

第二节　埋弧焊设备270

三、典型机械化埋弧焊机简介273

四、埋弧焊机的使用方法278

五、埋弧焊机的维护保养280

六、埋弧焊机常见的故障与排除281

七、埋弧焊的辅助设备284

第三节　埋弧焊材料290

一、焊丝290

二、焊剂293

三、埋弧焊丝及焊剂的选配原则306

第四节　焊接工艺307

一、焊前准备307

二、定位焊308

三、工艺参数的选择309

四、工艺参数与焊缝质量的关系311

五、焊接操作技术314

第五节　埋弧焊常见缺陷及防止措施325

第六节　埋弧焊工程实例329

一、低碳钢对接纵缝的焊接329

二、锅炉筒体环缝的焊接331

三、角接焊缝的焊接332

四、容器大接管的焊接334

五、电站锅炉主焊缝双面埋弧焊336

六、窄间隙埋弧焊接338

第五章　熔化极惰性气体保护焊（MIG焊）340

第一节　MIG焊的原理、特点及应用范围340

一、MIG焊的原理340

二、MIG焊的特点340

一、MIG焊熔滴过渡类型341

三、MIG焊的应用范围341

第二节　MIG焊熔滴过渡类型及影响因素341

二、MIG焊熔滴过渡的影响因素342

第三节　MIG焊设备343

一、MIG焊设备的组成343

二、MIG焊常用焊机351

三、MIG焊焊机常见故障及其排除方法355

第四节　MIG焊材料359

一、保护气体359

二、焊丝359

第五节　MIG焊工艺365

一、焊前准备365

二、焊接工艺参数365

三、MIG焊操作技术378

一、焊接特点与应用范围382

第六节　熔化极脉冲氩弧焊382

二、熔化极脉冲氩弧焊设备383

三、熔化极脉冲氩弧焊工艺386

第七节 熔化极气体保护焊常见缺陷与防止措施388

第八节　MIG焊工程实例390

一、T3铜管与1Cr18Ni9Ti不锈钢板的MIG焊390

二、87m3纯铝浓硝酸贮槽MIG焊392

三、30CrMnSiA熔化极脉冲氩弧焊394

第六章　CO2气体保护焊395

第一节　CO2焊的原理、特点和应用范围395

一、CO2焊的原理395

二、CO2焊的特点395

第二节　CO2焊设备397

一、CO2焊设备的组成397

三、CO2焊的应用范围397

二、CO2焊常用焊机403

三、CO2焊机常见故障及排除方法407

第三节　CO2焊材料411

一、保护气体411

二、CO2焊丝413

第四节　CO2焊工艺420

一、焊前准备420

二、定位焊420

三、CO2焊工艺参数的选择421

四、焊接操作技术425

第五节　药芯焊丝CO2气保焊（TCAW）432

一、药芯焊丝气保焊原理、特点和用途432

二、药芯焊丝的应用分类437

三、药芯焊丝气保焊工艺438

第六节　CO2焊的焊接缺陷及防止措施443

第七节　CO2焊工程实例447

一、汽车传动轴机械化CO2焊接447

二、车辆骨架及车身的半机械化CO2焊接448

三、船体结构的CO2单面焊双面成形焊接450

四、小直径容器对接焊缝Ar+CO2混合气体保护焊451

五、细丝CO2气体保护冷焊铸铁453

六、大型铸铁齿轮的CO2焊修复454

第七章　钨极（非熔化极）气体保护焊（TIG焊）457

第一节　TIG焊的原理、特点及应用范围457

一、TIG焊的原理457

二、TIG焊的特点457

三、TIG焊的应用范围458

一、TIG焊设备的组成459

第二节　TIG焊设备459

二、手工钨极氩弧焊机465

三、TIG焊机常见故障及排除方法477

第三节　TIG焊材料480

一、保护气体481

二、焊丝483

三、电极材料485

第四节　TIG焊工艺488

一、焊前准备488

二、定位焊491

三、TIG焊工艺参数的选择491

四、手工TIG焊操作技术503

第五节　脉冲钨极（非熔化极）氩弧焊（CP-TIG焊）510

一、CP-TIG焊的原理、特点及应用范围510

二、CP-TIG焊工艺参数的选择511

三、CP-TIG焊典型工艺参数512

第六节　TIG焊常见缺陷及防止方法514

第七节　TIG焊工程实例517

一、铝合金板对接TIG平焊517

二、用1Cr5Mo管制造500万大卡三聚氰胺熔盐炉的手工TIG焊518

三、2A12铝合金冷凝器TIG焊521

四、海底充油电缆软接头TIG焊523

五、薄板对接脉冲TIG焊525

六、TA2钛板与Q235钢板的TIG焊526

第八章　电渣焊528

第一节 电渣焊的原理、特点及应用范围528

一、电渣焊的原理528

二、电渣焊的特点529

三、电渣焊的应用范围529

一、各种电渣焊设备的组成532

二、电渣焊机532

第二节　电渣焊设备532

三、电渣焊机一般故障及排除539

第三节　电渣焊材料540

一、电极材料540

二、焊剂542

三、管极涂料543

第四节　电渣焊工艺545

一、焊前准备545

二、焊接工艺参数547

三、焊接过程的操作558

四、电渣焊焊后热处理559

第五节 电渣焊常见缺陷及防止措施560

一、立辊轧机机架的熔嘴电渣焊562

第六节　电渣焊工程实例562

二、250mm轧机辊支架的板电渣焊564

三、轧钢机机架的电渣焊565

第九章　电阻焊567

第一节　点焊567

一、点焊的原理、特点及应用范围567

二、点焊设备及使用方法568

三、点焊工艺过程及参数选择581

四、常用金属材料的点焊要点及典型工艺参数593

五、点焊接头的质量606

第二节　缝焊610

一、缝焊的原理、特点及应用范围611

二、缝焊的基本形式611

三、缝焊设备及使用方法612

四、缝焊工艺618

五、常见金属材料的缝焊要点及典型工艺参数623

六、缝焊常见缺陷及排除方法630

第三节　凸焊630

一、凸焊的特点及应用范围630

二、凸焊设备632

三、凸焊工艺过程及参数选择633

四、常用金属材料的凸焊典型工艺参数636

五、凸点位移原因及防止措施640

第四节　对焊641

一、对焊的原理、特点及应用范围641

二、对焊设备642

三、对焊工艺650

四、常用金属材料的对焊要点及典型工艺参数654

一、铝合金轿车门的点焊662

第五节　电阻焊工程实例662

五、对焊常见缺陷及防止方法662

二、钛框构件的闪光对焊664

第十章　等离子弧焊666

第一节　等离子弧的形成、类型及特点666

一、等离子弧的形成666

二、等离子弧的类型667

三、等离子弧的特点667

第二节　等离子弧焊的特点及应用范围668

一、等离子弧焊的特点668

二、等离子弧焊的应用范围669

第三节　等离子弧焊设备669

一、等离子弧焊机的分类669

二、等离子弧焊机的组成670

三、等离子弧焊机的型号及技术数据677

四、等离子弧焊机的使用方法680

五、等离子弧焊机的一般故障及排除681

第四节　等离子弧焊材料681

一、焊丝681

二、钨极681

三、气体681

第五节　等离子弧焊工艺683

一、等离子弧焊的基本方法683

二、等离子弧焊的接头形式685

三、等离子弧焊的焊件清理685

四、等离子弧焊的焊件装配与夹紧685

五、等离子弧焊工艺参数的选择686

六、等离子弧焊操作技术692

第六节　等离子弧焊常见缺陷及防止措施695

一、不锈钢筒体的等离子弧焊696

第七节　等离子弧焊工程实例696

二、厚8mm的30CrMnSiA大电流等离子弧焊698

三、双金属锯条的等离子弧焊698

四、厚0.2mm不锈钢微束等离子弧焊701

五、直管对接等离子弧焊702

六、TA2工业钝钛板自动等离子弧焊703

第十一章　电子束焊705

第一节　电子束焊的原理、特点及应用范围705

一、电子束焊的原理705

二、电子束焊的特点705

三、电子束焊的类型与应用范围707

第二节　电子束焊接设备709

一、电子束焊机的分类709

二、电子束焊机的组成710

四、电子束焦点与焊缝的对中用设备及对中方法712

三、电子束焊机的型号及主要技术数据712

一、电子束焊的焊接性714

第三节　电子束焊接工艺714

二、电子束焊的焊前准备715

三、电子束焊的装配717

四、电子束焊参数的选择717

五、电子束焊工艺要点720

第四节 电子束焊常见缺陷与改善质量的措施721

一、电子束焊常见缺陷分析721

二、电子束焊常见焊接缺陷及防止方法724

三、改善电子束焊接头质量的措施726

二、130mm厚的调质钢电子束对接焊727

三、陶瓷与金属的电子束焊727

一、双金属带锯的电子束焊接727

第五节　电子束焊工程实例727

第十二章　激光焊730

第一节　激光焊的原理、特点及应用范围730

一、激光焊的原理730

二、激光焊的特点730

三、激光焊的应用范围731

第二节　激光焊机732

一、激光焊机的类型732

二、激光焊机的组成732

第三节　激光焊工艺740

一、脉冲激光焊工艺741

二、连续激光焊工艺747

第四节　典型材料的激光焊751

一、钢的激光焊751

三、钛及钛合金的激光焊752

四、异种材料的激光焊752

二、铝及铝合金的激光焊752

第十三章　堆焊753

第一节　堆焊的特点及应用范围753

一、堆焊的特点753

二、堆焊的应用范围754

第二节　堆焊的焊接性与堆焊合金的使用性能754

一、堆焊的焊接性754

二、堆焊合金的使用性能756

第三节　堆焊设备758

一、堆焊一般使用设备758

二、等离子弧堆焊机759

第四节　堆焊材料759

一、铁基堆焊合金759

二、钴基堆焊合金780

三、镍基堆焊合金784

四、铜基堆焊合金785

五、碳化钨堆焊金属788

六、等离子堆焊合金粉末791

七、堆焊金属材料的选择793

第五节　堆焊工艺795

一、堆焊方法795

二、堆焊前的准备及焊后热处理797

三、堆焊工艺参数的选择799

四、常用的几种堆焊方法操作要点805

第六节　堆焊缺陷及防止方法812

第七节　堆焊工程实例813

一、氧—乙炔焰堆焊硬质合金813

二、阀门密封面焊条电弧堆焊815

四、高压阀门磨损的手工堆焊修复816

三、齿轮全齿均匀磨损的手工堆焊修复816

五、氧—乙炔焰堆焊黄铜817

六、高锰钢铸件的手工电弧堆焊818

第十四章　钎焊819

第一节　钎焊的原理与特点819

一、钎焊的原理819

二、钎焊的特点819

第二节　钎焊的分类与应用范围820

一、钎焊的分类820

二、钎焊方法的特点及应用范围820

第三节　钎焊设备826

一、火焰钎焊设备826

二、其他钎焊设备826

一、钎料828

第四节　钎焊材料828

二、钎剂861

第五节　钎焊工艺871

一、钎焊的接头形式871

二、钎焊接头间隙874

三、钎焊前焊件的表面处理877

四、钎焊接头的装配定位及阻流剂的应用880

五、钎焊工艺参数选择882

六、焊后焊缝清理882

第六节　常用金属材料、工具及电气触头的钎焊884

一、碳钢、不锈钢和铸铁的钎焊884

二、硬质合金刀具的钎焊886

三、高速钢刀具的钎焊889

四、电气触头的钎焊889

第七节　钎焊接头缺陷及排除方法890

一、简便优质的铝合金钎焊891

第八节　钎焊工程实例891

二、铜管翅式散热器的软钎焊893

三、大型铝板换热器的盐浴浸渍钎焊894

四、铝波导零件的真空钎焊896

五、钛—钢零件氩气炉中钎焊897

六、钨棒的氩弧钎焊899

第十五章　焊接缺陷与质量检验902

第一节　焊接缺陷902

一、焊接缺陷分类902

二、各种焊接方法常见焊接缺陷902

第二节　焊接质量检验907

一、检验内容与方法907

二、常用非破坏性检验908

三、常用破坏性检验922

一、钢结构焊缝外形尺寸（JB/T 7949—1999）932

第三节　常用焊件质量检验标准932

二、钢熔化焊接头的要求和缺陷分级（GB/T 12469—1990）935

三、钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级（GB/T 11345—1989）939

四、二氧化碳气体保护焊质量评定标准940

第十六章　焊接劳动安全与卫生947

第一节　焊接作业的危险因素与有害因素947

一、焊接作业的危险因素947

二、焊接作业的有害因素947

第二节　焊接安全技术954

一、焊条电弧焊安全技术954

二、埋弧焊安全技术958

三、气体保护焊安全技术960

四、电渣焊安全技术961

五、等离子弧焊接安全技术962

七、电阻焊安全技术963

六、激光焊安全技术963

八、真空电子束焊安全技术964

九、气焊安全技术965

十、焊接防火防爆安全技术973

第三节　焊接劳动卫生及个人防护975

一、评价焊接作业环境的主要卫生标准975

二、改善安全卫生条件的焊接技术措施978

三、焊接作业场所通风除尘979

四、焊接物理危害因素的防护982

五、焊工个人防护措施984

六、焊接作业场所推荐防护措施985

第四节　常用焊接方法的安全卫生要点986

一、焊接安全与卫生的一般要求986

二、焊条电弧焊的安全与卫生防护要点987

三、气焊的安全与卫生防护要点988

五、氩弧焊的安全与卫生防护要点989

四、二氧化碳气体保护焊的安全与卫生防护要点989

六、等离子弧焊的安全与卫生防护要点990

七、激光焊的安全与卫生防护要点991

八、电阻焊的安全防护要点991

附录992

附录一　化学元素符号表992

附录二　力学性能常用符号表993

附录三　焊接常用名词术语表994

附录四　焊接工艺方法符号表999

附录五　碳素结构钢新旧牌号对照表1000

附录六 铜及铜合金焊条不同标准型号对照表1001

附录七　焊丝不同标准型号对照表（气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝）1001

附录八　非法定计量单位与法定计量单位的换算1002

参考文献1003