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第一卷3

第一篇 总论3

第一章 异种难焊材料概述3

第一节 金属材料的基本特性3

一、常用金属的物理化学性能3

二、常用金属的力学性能8

第二节 异种材料焊接的特点11

一、异种材料焊接存在的问题11

二、金属固态下相互作用的特性12

三、异种金属焊接缺陷及防止措施14

第二章 异种难焊材料分类及组合20

第一节 钢铁材料的分类及性能20

一、碳钢的分类、成分及性能20

二、低合金钢的分类、成分及性能29

三、不锈钢的分类、成分及性能40

第二节 有色金属的分类及性能53

一、有色金属材料的分类53

二、有色金属的成分及性能53

第三节 异种难焊材料的焊接组合75

一、典型组织钢的组合分类75

二、异种材料焊接构件的组合特点78

三、异种钢的焊接组合79

四、钢与有色金属的焊接组合80

第四节 异种难焊材料的连接形式及应用85

一、异种材料直接连接的形式及特点86

二、异种材料间接连接的形式及特点86

三、异种焊接结构件的应用86

第三章 异种难焊材料的焊接性91

第一节 异种难焊材料的焊接性91

一、影响异种材料焊接性的因素92

二、异种材料焊接的困难94

第二节 异种难焊材料的焊接方法94

一、异种材料熔焊96

二、异种材料压焊103

三、异种材料钎焊106

四、其他焊接方法106

第三节 异种难焊焊接材料的选用107

一、异种焊接材料的选择原则107

二、根据接头强度、成分和组织选择焊接材料108

第四节 异种难焊材料焊接性试验110

一、异种材料的工艺焊接性试验110

二、异种材料的焊接裂纹试验112

三、异种材料的使用焊接性试验118

第四章 异种难焊材料焊接接头122

第一节 异种材料焊接接头力学性能检测122

一、异种材料焊接接头拉伸性能检测122

二、异种材料焊接接头失效检验124

三、异种材料焊接接头塑性检验126

第二节 异种难焊材料焊接接头成分及组织分析128

一、异种材料焊接区的化学成分分析128

二、异种材料焊接接头的组织分析方法129

三、异种材料焊接接头的微观结构分析方法132

第三节 异种难焊材料焊接接头耐蚀性检测135

一、异种材料焊接接头耐蚀性检测特点135

二、异种材料焊接接头耐蚀性检测方法136

三、异种材料焊接接头耐蚀性检测实例136

第四节 异种材料焊接接头应力检测138

一、检测方法138

二、检测的影响因素139

第二篇 异种钢的焊接新工艺新技术第一章 异种珠光体钢的焊接新工艺新技术145

第一节 焊接特点145

第二节 焊接材料的选用146

一、电焊条146

二、焊丝303

第三节 焊接的工艺参数347

一、Q235钢与16Mn钢的焊接（Ⅰ＋Ⅱ组合）347

二、20g钢与16Mn钢的焊接（Ⅰ＋Ⅱ组合）351

三、异种低合金钢的摩擦焊353

第四节 焊后热处理357

第二卷359

第二章 异种低合金高强钢的焊接新工艺新技术359

第一节 异种普通低合金钢的焊接新工艺新技术359

第二节 异种低碳调质钢的焊接新工艺新技术361

一、焊接工艺及参数363

二、焊接裂纹倾向364

三、焊接接头性能367

第三章 珠光体钢与高铬钢的焊接新工艺新技术373

第一节 珠光体钢与高铬钢的焊接特点373

一、珠光体钢与铁素体钢的焊接特点373

二、珠光体钢与马氏体钢的焊接特点374

第二节 珠光体钢与铁素体钢的焊接材料375

第三节 焊接工艺及焊后热处理380

第四节 珠光体钢与高铬钢焊接举例382

一、碳钢与铁素体钢的焊接382

二、Q235钢与2Cr13、3Cr13马氏体钢的焊接384

第四章 异种奥氏体钢的焊接新工艺新技术385

第一节 焊接特点385

一、焊接接头的热裂纹385

二、焊接接头的塑性和韧性降低387

三、过渡区软化（脱碳层）和硬化（增碳层）388

四、接头应力及应力腐蚀开裂391

第二节 焊接方法392

一、焊缝和近缝区易产生热裂纹395

二、保证焊接接头的耐蚀性395

三、保证焊缝金属的热强性396

第三节 焊接材料的选择396

一、奥氏体钢焊接材料396

二、异种奥氏体钢的焊接材料400

三、异种奥氏体钢焊接的工艺参数401

第四节 奥氏体钢与珠光体钢的焊接新工艺新技术404

一、奥氏体钢与珠光体钢焊接材料的选用405

二、焊接工艺及焊后热处理407

三、奥氏体钢与珠光体钢焊接接头组织性能408

第五节 奥氏体钢与铁素体钢的焊接新工艺新技术413

一、奥氏体钢与铁素体钢的熔焊工艺413

二、异种奥氏体钢的电阻焊工艺415

三、异种奥氏体钢的摩擦焊417

第三篇 铸铁异种材料的焊接新工艺新技术第一章 概述421

第一节 电弧焊基础知识421

一、焊接电弧421

二、焊丝的熔化与熔滴过渡448

三、母材熔化与焊缝成形459

第二节 焊条电弧焊470

一、焊条电弧焊的原理及特点471

二、焊条电弧焊设备及工具472

三、焊条电弧焊工艺481

第三节 二氧化碳气体保护电弧焊497

一、CO2焊的特点及应用497

二、CO2焊设备500

三、CO2焊的冶金特性和焊接材料510

四、CO2焊工艺520

五、CO2焊的其他方法533

第四节 等离子弧焊接与切割538

一、等离子弧的形成及其特性538

二、等离子弧焊547

三、等离子弧堆焊与喷涂561

四、等离子弧切割567

第五节 铸铁的种类和性能579

一、铸铁的分类580

二、影响铸铁性能的因素585

第二章 铸铁与钢的焊接新工艺新技术588

第一节 灰口铸铁与碳钢的焊接新工艺新技术589

一、灰口铸铁与碳钢的焊接特点589

二、灰口铸铁与碳钢的焊接新工艺新技术590

第二节 可锻铸铁与碳钢的焊接新工艺新技术594

一、电弧热焊和冷焊594

二、CO2气体保护焊595

第三节 球墨铸铁与碳钢的焊接新工艺新技术596

一、手工电弧焊596

二、CO2气体保护焊597

第三章 铸铁与铜的焊接新工艺新技术599

第一节 铸铁与铜的焊接性599

一、铸铁基体与铜基体不易结合599

二、异质焊缝成分不均匀599

三、焊接接头区容易产生裂纹600

四、焊接接头变形大600

第二节 铸铁与铜的焊接工艺要点600

一、焊前预处理600

二、填充材料的选择601

三、制定合理的焊接工艺601

四、焊缝的焊后处理601

第三节 铸铁与铜的焊接实例601

第四章 铸铁与钢的焊接实例604

第一节 灰口铸铁与碳钢的焊接实例604

第二节 可锻铸铁与碳钢的焊接实例606

第三节 球墨铸铁与碳钢的焊接实例607

一、汽车传动轴的焊接607

二、QT400-15与15号钢的CO2气体保护焊608

第四节 铸铁与不锈钢的焊接608

一、铸铁与不锈钢焊接存在的问题608

二、铸铁与不锈钢焊接的工艺要点609

第四篇 复合钢的焊接新工艺新技术第一章 概述613

第一节 埋弧焊613

一、埋弧焊的原理及特点613

二、埋弧焊的自动调节原理619

三、埋弧焊设备630

四、埋弧焊的焊接材料与冶金过程643

五、埋弧焊工艺650

六、埋弧焊的其他方法674

第二节 钨极惰性气体保护焊678

一、TIG焊的特点及应用678

二、TIG焊的电流种类和极性680

三、TIG焊设备688

四、TIG焊工艺700

五、TIG焊的其他方法710

第三节 复合钢的基本性能716

一、复合钢的力学性能716

二、不锈复合钢的种类与性能718

三、复合钢板的接头设计720

第二章 钛钢复合板的焊接新工艺新技术723

第一节 钛-钢复合板的分类及性能723

第二节 钛-钢复合板焊接工艺特点724

第三节 钛-钢复合板焊接实例727

第三章 不锈复合钢的焊接新工艺新技术728

第一节 不锈复合钢板的加工特点728

一、复合钢板的切割728

二、复合钢板的成型加工729

第二节 焊接性特点730

一、奥氏体系复合钢的焊接性730

二、铁素体系复合钢的焊接性732

第三节 焊接程序733

一、复合钢板的焊接方法733

二、复合钢焊接的坡口形式733

三、复合钢焊接材料的选用736

四、复合钢的焊接工艺739

第四节 焊后热处理新工艺新技术741

一、退火处理742

二、借助变形法消除应力742

三、喷丸处理742

第三卷743

第四章 铜钢复合钢板的焊接新工艺新技术743

第一节 铜-钢复合钢板的焊接特点743

第二节 铜-钢复合钢板焊接工艺743

第五章 复合渗铝钢的焊接新工艺新技术746

第一节 渗铝钢的特性746

第二节 渗铝钢焊接问题及解决措施748

一、渗铝钢焊接中存在的问题748

二、解决渗铝钢焊接问题的途径749

第三节 渗铝钢的焊接新工艺新技术749

第四节 渗铝钢的焊接接头性能751

一、渗层厚度及和显微硬度751

二、渗层中的铝含量及相结构752

三、渗层的抗变形能力754

四、焊接接头的抗氧化性和耐蚀性754

第五篇 钢与高温合金、难熔合金的焊接新工艺新技术第一章 概述759

第一节 熔化极惰性气体保护电弧焊759

一、MIG焊的特点及应用759

二、MIG焊设备761

三、MIG焊工艺770

四、MIG焊的其他方法783

第二节 电阻焊788

一、电阻焊的实质、分类及特点788

二、电阻焊的基本原理791

三、点焊、凸焊与缝焊799

四、对焊825

第三节 钎焊834

一、钎焊原理及特点834

二、钎焊材料839

三、钎焊方法及工艺846

第四节 高温合金、难熔金属的分类及应用864

一、高温合金的分类、性能及应用864

二、难熔金属的性能及应用865

第五节 钢与高温合金、难熔金属的焊接特点869

一、钢与高温合金的焊接特点869

二、钢与难熔金属的焊接特点873

第二章 钢与高温合金的焊接新工艺新技术875

第一节 钢与高温合金的氩弧焊新工艺新技术875

第二节 钢与高温合金的电阻焊新工艺新技877

第三节 钢与高温合金的钎焊新工艺新技术878

第三章 钢与难熔金属的焊接新工艺新技术880

第一节 钢与钨的焊接新工艺新技术880

一、钢与钨的焊接特点880

二、钢与钨的焊接工艺措施881

三、钢与钨的焊接工艺881

四、钢与钨的电子束焊882

第二节 钢与铌的焊接新工艺新技术883

一、钢与铌的焊接特点883

二、钢与铌的焊接工艺884

第三节 钢与钼的焊接新工艺新技术886

一、钢与钼的焊接特点886

二、钢与钼的焊接工艺888

第六篇 钢与有色金属的焊接新工艺新技术第一章 钢与铝及铝合金的焊接新工艺新技术893

第一节 焊接特点893

一、熔焊特点894

二、压焊特点894

第二节 钢与铝及铝合金的熔化焊新工艺新技术895

一、钢与铝及铝合金的氩弧焊895

二、碳钢与铝的气焊898

三、钢与铝的电子束焊接898

第三节 钢与铝及铝合金的压焊新工艺新技术899

一、钢与铝及铝合金的摩擦焊899

二、钢与铝及铝合金的扩散焊900

三、钢与铝及铝合金的爆炸焊902

第四节 钢与铝的焊接实例903

第二章 钢与铜及铜合金的焊接新工艺新技术905

第一节 焊接特点905

一、焊缝易产生热裂纹906

二、热影响区产生铜的渗透裂纹906

三、焊接接头力学性能降低906

第二节 低碳钢与铜的焊接新工艺新技术907

一、低碳钢与铜的手工电弧焊907

二、低碳钢与铜的埋弧焊910

三、低碳钢与铜的电子束焊911

四、钢与铜的闪光对焊和电阻对焊912

五、钢与铜的其他焊接方法913

第三节 不锈钢与铜的焊接新工艺新技术913

一、不锈钢与铜的手工电弧焊913

二、不锈钢与铜的埋弧焊914

三、不锈钢与铜的钨极氩弧焊915

四、不锈钢与铜的钎焊917

第三章 钢与镍及镍合金的焊接新工艺新技术919

第一节 焊接特点919

第二节 焊接新工艺新技术920

一、低碳钢与镍的焊接920

二、不锈钢与镍的焊接921

第三节 焊接实例923

一、不锈钢与镍的埋弧焊923

二、不锈钢与镍的氩弧焊925

第四章 钢与钛及钛合金的焊接新工艺新技术926

第一节 焊接特点926

第二节 焊接新工艺新技术927

一、钢与钛及钛合金的氩弧焊927

二、钢与钛及钛合金真空电子束焊928

三、钢与钛及钛合金的扩散焊928

四、钢与钛及钛合金的钎焊932

第五章 钢与其他有色金属及其合金的焊接新工艺新技术933

第一节 钢与铍及铍合金的焊接新工艺新技术933

一、钢与铍及铍合金的扩散焊933

二、钢与铍及铍合金的钎焊935

第二节 钢与锆及锆合金的焊接新工艺新技术936

一、钢与锆及锆合金的焊接特点936

二、钢与锆及锆合金的焊接工艺937

第三节 钢与铅及铅合金的焊接新工艺新技术940

第七篇 异种有色金属的焊接新工艺新技术第一章 铜与铝及铝合金的焊接新工艺新技术945

第一节 焊接特点945

第二节 铜与铝及铝合金的熔焊新工艺新技术948

一、铜与铝的氩弧焊948

二、铜与铝的埋弧自动焊949

三、铜与铝的电子束焊950

第三节 铜与铝及铝合金的压焊新工艺新技术951

一、铜与铝的闪光对焊951

二、铜与铝的摩擦焊953

三、铜与铝的冷压焊956

四、铜与铝的电容储能焊957

五、铜与铝的真空扩散焊958

第四节 铜与铝及铝合金的钎焊新工艺新技术959

一、钎料的选用959

二、钎剂的选用960

第五节 铜与铝的焊接实例961

第二章 铜与钛及钛合金的焊接新工艺新技术963

第一节 焊接特点963

第二节 铜与钛及钛合金的氩弧焊新工艺新技术964

第三节 铜与钛及钛合金的扩散焊966

第三章 铜与镍及镍合金焊接新工艺新技术969

第一节 焊接特点969

第二节 焊接新工艺新技术970

一、铜与镍及镍合金的氩弧焊970

二、铜与镍及镍合金的真空扩散焊972

第四章 铜与钼的焊接新工艺新技术974

第一节 铜与钼的焊接特点974

第二节 铜与钼的扩散焊新工艺新技术975

第五章 铝与钛的焊接新工艺新技术977

第一节 焊接特点977

一、钛与铝极易氧化，合金元素容易烧损蒸发977

二、钛与铝在不同温度下发生反应和其他杂质形成脆性化合物978

三、钛与铝的相互溶解度小，高温时吸气性大978

四、钛与铝的焊接变形大979

第二节 焊接新工艺新技术979

一、铝与钛的氩弧焊979

二、铝与钛的扩散焊980

三、铝与钛的冷压焊982

第六章 铝与镁的焊接新工艺新技术984

第一节 铝与镁的焊接特点984

第二节 铝与镁的扩散焊新工艺新技术985

一、焊前准备985

二、铝与镁的扩散焊工艺及参数985

第八篇 金属间化合物异种材料的焊接新工艺新技术第一章 概述989

第一节 金属间化合物的分类989

第二节 金属间化合物的特性990

一、Ti-Al系金属间化合物990

二、Ni-Al系金属间化合物991

三、Fe-Al系金属间化合物992

第二章 Ti-Al金属间化合物异种材料的焊接新工艺新技术996

第一节 TiAl与40Cr钢的焊接新工艺新技术996

一、TiAl与40Cr钢的扩散焊996

二、TiAl与40Cr钢的钎焊999

第二节 TiAl与SiC陶瓷的焊接新工艺新技术1000

一、TiAl与SiC的扩散焊1000

二、TiAl与SiC的钎焊1003

第三节 Ti-Al金属间化合物与其他材料的焊接新工艺新技术1005

第三章 Ni-Al金属间化合物异种材料的焊接新工艺新技术1007

第一节 Ni3Al与碳钢的焊接新工艺新技术1007

第二节 Ai3Al与不锈钢的焊接新工艺新技术1009

第三节 Ni3Al与工具钢的焊接新工艺新技术1011

第四节 NiAl与Ni的焊接新工艺新技术1013

第四章 Fe-Al金属间化合物异种材料的焊接新工艺新技术1015

第一节 Fe3Al与低碳钢的焊接新工艺新技术1015

一、焊前准备1015

二、焊接工艺及参数1015

三、扩散焊接头的力学性1016

四、扩散界面附近的微观组织1018

第二节 Fe3Al与不锈钢的焊接新工艺新技术1021

一、焊接工艺及参数1022

二、扩散焊接头的力学性能1022

三、扩散界面附近的微观组织结构1024

第三节 Fe3Al在耐热钢上的堆焊新工艺新技术1028

一、堆焊工艺1028

二、堆焊层的微观组织结构1029

第九篇 其他异种难焊材料的焊接新工艺新技术第一章 硬质合金与钢的焊接新工艺新技术1033

第一节 硬质合金的分类、用途及性能1033

一、硬质合金的分类及用途1033

二、硬质合金的性能1035

第二节 硬质合金的焊接特点1038

一、一般焊接性特点1038

二、基体材料的选择和槽形设计1040

第三节 硬质合金与钢的钎焊新工艺新技术1044

一、硬质合金与钢的钎焊特点1044

二、硬质合金用钎料与钎剂1047

三、硬质合金与钢的钎焊工艺1051

四、钎焊硬质合金的缺陷及防止1054

第四节 硬质合金与钢的焊接实例1057

一、YT15合金与40钢的火焰钎焊1057

二、YT05硬质合金与40Cr钢的真空钎焊1058

三、CW50钢结硬质合金与45钢的焊接1059

四、印制电路板硬质合金切刀头的真空钎焊1061

五、硬质合金与钢的真空钎焊实例1061

第二章 陶瓷与金属的焊接新工艺新技术1063

第一节 陶瓷的分类及性能1063

一、陶瓷的分类1063

二、结构陶瓷的性能特点1064

三、几种常用的结构陶瓷1065

第二节 陶瓷与金属的连接方法及适用材料1071

一、陶瓷-金属连接的原理及适用材料1071

二、陶瓷与金属连接的基本要求1075

三、陶瓷与金属连接存在的问题1076

四、陶瓷与金属的连接方法1078

第三节 陶瓷-金属异种材料的钎焊新工艺新技术1080

一、陶瓷表面的金属化1081

二、陶瓷钎焊的钎料1083

三、陶瓷金属化钎焊工艺1087

四、陶瓷-金属的活性金属化法钎焊1088

五、陶瓷与金属钎焊结构应用实例1090

第四节 陶瓷与金属的扩散焊接1092

一、特点1093

二、主要工艺参数1093

三、应用实例1099

第五节 陶瓷与金属的电子束焊接新工艺新技术1103

一、特点1103

二、工艺过程1104

三、应用实例1105

第四卷1107

第三章 异种难焊材料堆焊新工艺新技术1107

第一节 异种难焊材料堆焊的类型及特点1107

一、异种材料堆焊的类型1107

二、堆焊合金的使用性能1108

三、异种材料堆焊的特点1110

四、异种材料堆焊的用途1111

第二节 堆焊合金的分类及特性1112

一、堆焊合金的分类1112

二、堆焊合金的成分及特性1114

三、堆焊合金的选择1114

第三节 异种难焊材料的堆焊方法1119

一、堆焊方法的工艺特点1119

二、堆焊方法的选择1126

第四节 异种难焊材料堆焊新工艺新技术及应用1128

一、铁基合金的堆焊新工艺新技术1128

二、合金铸铁的堆焊新工艺新技术1140

三、其他合金的堆焊新工艺新技术1141

四、异种难焊材料堆焊的应用实例1149

第十篇 相关标准规范1155

焊接接头弯曲及压扁试验方法1155

焊接接头及堆焊金属硬度试验方法1164

焊接接头应变时效敏感性试验方法1168

焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法1171

焊接性试验 焊接热影响区最高硬度试验方法1174

钎料铺展性及填缝性试验方法1179

对接焊接头宽板拉伸试验方法1184

焊接接头脉动拉伸疲劳试验方法1189

对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法1198

点焊接头剪切拉伸疲劳试验方法1205

钢制管道对接环焊缝超声波 探伤方法和检验结果的分级1212

喷焊合金粉末 硬度、粒度测定1223

焊缝磁粉检验方法和缺陷磁痕的分级1226

焊缝渗透检验方法和 缺陷迹痕的分级1236

钎缝外观质量评定方法1248

焊接接头四点弯曲 疲劳试验方法1253

铬镍奥氏体不锈钢焊缝金属中 铁素体数的测量1257

堆焊层超声波探伤方法1266

碳钢、低合金钢焊接构件 焊后热处理方法1271

焊接与切割安全1277

焊接防护服1302

车间空气中电焊烟尘卫生标准1312

热切割 方法和分类1315

热切割 术语和定义1327

焊接性试验压板对接 （FISCO）焊接裂纹试验方法1334

正面角焊缝接头拉伸试验方法1339

附录 焊接安全技术1359

第一章 焊接用电安全1359

第一节 电流对人体的作用及触电原因1359

一、电流对人体的作用1359

二、安全电压1360

三、焊接发生触电事故的原因1361

第二节 焊接设备、工具的安全要求1363

一、焊接设备的安全要求1363

二、焊接工具的安全要求1370

三、焊接的电气安全技术1372

第三节 触电急救1372

一、解脱电源1373

二、救治1374

三、人工氧合——心肺复苏1375

第二章 特殊焊接作业安全1382

第一节 高处焊接作业安全1382

一、高处焊接作业的基本要求1382

二、高处焊接作业的安全要求1383

三、高处焊接作业安全措施1383

第二节 局限空间内焊接作业安全1384

一、局限空间焊接作业危险性分析1385

二、局限间空作业主要危险1386

三、局限空间焊接作业安全措施1388

四、带压不置换动火的焊接作业安全1389

第三节 水下焊接作业安全1391

一、水下作业的安全分析和事故原因1391

二、水下焊接作业安全分析和事故原因1392

三、水下焊接作业安全措施1393

第三章 焊接劳动卫生与防护1396

第一节 有害因素的来源及危害1396

一、焊接烟尘1396

二、有害气体1398

三、高频电磁场1400

四、射线1400

五、噪声1401

六、弧光辐射1401

第二节 焊接劳动卫生与防护措施1402

一、焊接烟尘和有毒气体的防护1402

二、电弧光防护1407

三、放射性防护1408

四、噪声防护1408

第四章 焊接安全管理1410

第一节 焊接安全组织措施1410

一、焊割工作地点的安全要求1410

二、灭火措施和灭火器材的选择1411

三、过程安全控制1411

第二节 焊接安全检查要点及技术条件1412

一、焊接作业场所安全检查要点1412

二、气瓶库的安全检查要点1413

三、电石库1415

四、乙炔站1417

五、厂区乙炔管道和氧气管道1422

附一 石油工业电焊焊接作业安全规程石油工业电焊焊接作业安全规程1425

附二 特殊焊接与切割作业安全技术特殊焊接与切割作业安全技术1435

附三 金属焊接、切割作业人员安全技术培训考核大纲1457