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第1章　焊接技术的发展与应用 1

1.1　焊接技术的发展 1

1.2　焊接在现代制造业中的作用 1

1.3　新世纪焊接技术面临的挑战 4

第2章　焊接结构 8

2.1　焊接结构制造基础 8

2.1.1　焊接结构的特点 8

2.1.2 焊接结构制造的一般工艺过程 9

2.1.3 焊接结构的设计原则 12

2.2　焊接接头 13

2.2.1 焊接接头的基本形式 13

2.2.2 焊接接头的工程标注 13

2.2.3 实际结构中焊接接头的缺陷容限 19

2.3　焊接接头坡口设计 23

2.3.1 坡口的基本类型 23

2.3.2 常用焊接接头坡口的形式与尺寸 24

2.3.3　坡口设计的原则 28

2.4.2 立式储罐的焊接制造 29

2.4　典型结构的焊接制造 29

2.4.1 概述 29

2.4.3　厚壁压力容器的焊接制造 31

2.4.4　桥式起重机主梁的焊接制造 33

第3章　焊接方法与工艺 36

3.1　常用熔化焊方法 36

3.1.1 焊条电弧焊 36

3.1.2 埋弧焊 43

3.1.3 二氧化碳气体保护焊 50

3.1.4　熔化极气体保护焊 57

3.1.5　钨极氩弧焊 72

3.1.6 药芯焊丝电弧焊 81

3.2　高效熔化焊接方法 87

3.2.1　Tandem法双丝高速焊 87

3.2.2　TIME高效熔敷焊 88

3.2.3 活性焊剂TIG焊法（A-TIG） 91

3.2.4 激光－MIG复合焊 93

3.3.1 电阻焊的特点和应用 95

3.3　电阻焊 95

3.3.2 点焊 96

3.3.3 凸焊 101

3.3.4 缝焊 105

3.3.5 对焊 109

3.4 固相焊 116

3.4.1 扩散焊 116

3.4.2　超声波焊 120

3.4.3　摩擦焊 125

3.4.4　冷压焊 132

3.4.5 爆炸焊 138

3.5　高能束焊 141

3.5.1　等离子弧焊 141

3.5.2 电子束焊 152

3.5.3 激光焊 160

3.6　热切割 166

3.6.1 热切割方法的种类及特性 167

3.6.2 气割 168

3.6.3 等离子弧切割 185

3.6.4 激光切割 191

第4章　焊接材料 195

4.1　焊条 195

4.1.1　焊条分类 195

4.1.2　焊条的组成 196

4.1.3 焊条型号和牌号 198

4.1.4　焊条的性能 204

4.1.5 焊条的选用和用量计算 206

4.1.6　焊条检验 233

4.1.7 焊条的保管和使用 236

4.2　焊丝 238

4.2.1 焊丝分类、型号和牌号 238

4.2.2　焊丝的特性 241

4.2.3　焊丝的检验和保管 244

4.2.4　焊丝的选用 249

4.3.1 焊剂的分类及作用 252

4.3.2　焊剂牌号和型号 256

4.3.3 焊剂的主要成分、性能及应用特点 260

4.3　焊剂 262

4.3.4　焊剂的选择 273

4.3.5 焊剂的使用 274

4.4　焊接用气体 275

4.4.1 焊接用气体的基本性质及技术要求 275

4.4.2 焊接用气体的选用 279

4.5　钨极 282

4.5.1 钨极的性质和牌号 282

4.5.2　钨极的选用 283

4.5.3 非熔化极钨极氩弧焊焊接质量的控制 284

第5章　常用材料的焊接 287

5.1　碳钢的焊接 287

5.1.1 碳钢的种类、性能及国内外牌号对照 287

5.1.2　低碳钢的焊接 293

5.1.3 中碳钢的焊接与补焊 296

5.1.4　高碳钢的焊接与补焊 297

5.1.5　碳钢焊接举例 298

5.2.1 概述 301

5.2　低合金钢的焊接 301

5.2.2 热轧及正火钢的焊接 302

5.2.3 低碳低合金调质钢的焊接 313

5.2.4 中碳调质钢的焊接 317

5.2.5　低合金低温用钢的焊接 319

5.2.6 耐候钢及耐海水腐蚀用钢的焊接 321

5.3　耐热钢的焊接 322

5.3.1 概述 322

5.3.2　低合金耐热钢的焊接 323

5.3.3 中合金耐热钢的焊接 328

5.4　不锈钢的焊接 331

5.4.1 不锈钢的种类、性能与国内外牌号对照 331

5.4.2 奥氏体不锈钢的焊接 337

5.4.3　马氏体不锈钢的焊接 340

5.4.4　铁素体不锈钢的焊接 342

5.4.5　铁素体－奥氏体不锈钢的焊接 343

5.5　高温合金的焊接 344

5.4.6 沉淀硬化不锈钢焊接 344

5.5.1 高温合金的TIG焊与MIG焊 345

5.5.2 高温合金的电子束焊 346

5.5.3 高温合金的电阻焊 346

5.5.4　高温合金的钎焊 347

5.5.5　高温合金的扩散焊 348

5.6　铝及其合金的焊接 349

5.6.1　铝及其合金概述 349

5.6.2 焊接方法的选择 350

5.6.3 焊接材料的选择 351

5.6.4 焊前准备与焊后清理 354

5.6.5　焊接工艺 354

5.7　镁及镁合金的焊接 363

5.7.1　镁合金的分类、成分和性能 363

5.7.2　镁合金焊接时易出现的问题 364

5.7.3　镁及镁合金的焊接工艺 364

5.8.1　钛及其合金的性能 368

5.8　钛及其合金的焊接 368

5.8.2　钛及其合金的焊接性 371

5.8.3　钛及其合金的焊接工艺 371

5.9　铜及铜合金的焊接 379

5.9.1 常用铜及铜合金的分类和性能 379

5.9.2　铜及铜合金的焊接性 380

5.9.3　铜及铜合金的焊接工艺 381

5.10　热塑性塑料的焊接 392

5.10.1 塑料的种类与性能 392

5.10.2 热塑性塑料的焊接性 393

5.10.3 塑料焊接方法种类及主要焊接方法 393

5.11　工程结构陶瓷的连接 399

5.11.1 工程结构陶瓷的种类、性能及应用 399

5.11.2　工程陶瓷的连接 402

5.11.3 工程结构陶瓷的连接应用举例 407

5.12.1 异种材料的焊接方法 408

5.12　异种材料的焊接 408

5.12.2 钢与有色金属的焊接 409

5.12.3 异种有色金属的焊接 417

5.13　材料的堆焊 425

5.13.1 堆焊工艺方法及堆焊材料 425

5.13.2　铁基合金堆焊工艺 426

5.14　铸铁的焊接 445

5.14.1 铸铁焊接的应用及铸铁焊接方法 445

5.14.2　灰口铸铁的焊接 445

5.14.3　球墨铸铁的焊接 448

5.14.4　铸铁常见缺陷的焊补 449

第6章　焊接应力与变形控制 454

6.1　焊接应力和变形的产生 454

6.1.1 焊接应力和变形的概念 454

6.1.2 焊接应力和变形产生的机理 457

6.1.3 影响焊接应力和变形的因素 463

6.2.1 焊接残余应力的典型分布 468

6.2 焊接应力和变形的基本形式及估算 468

6.2.2 焊接残余应力的估算 494

6.2.3　典型构件的焊接变形 498

6.2.4　焊接变形的估算 501

6.2.5 焊接残余应力和变形对焊接结构的影响 510

6.3　焊接应力和变形的测量 512

6.3.1 焊接残余应力的测量 512

6.3.2 焊接变形的测量 513

6.4.1 焊接残余应力的控制和消除 515

6.4　焊接应力和变形的控制与消除 515

6.4.2 焊接变形的控制与消除 526

6.4.3 低应力无变形的焊接方法 539

6.4.4 焊接应力和变形的数值分析 541

第7章　焊接电源与设备 543

7.1 常用熔化焊电源与设备 543

7.1.1 弧焊电源基础知识 543

7.1.2 弧焊变压器 546

7.1.3 弧焊整流器 549

7.1.4　弧焊逆变器 552

7.1.5 弧焊发电机 557

7.1.6 交流弧焊电源 560

7.1.7 脉冲弧焊电源 564

7.1.8 弧焊电源常见故障与维修 566

7.2　电阻焊设备 570

7.2.1 电阻焊设备分类 570

7.2.2 电阻焊机的供电装置 571

7.2.3 点焊机和凸焊机 575

7.2.4　缝焊机 578

7.2.5 对焊机 579

7.2.6 电阻焊机的控制装置 581

7.3　固相焊设备 583

7.3.1　摩擦焊设备 583

7.3.2　超声波焊接设备 585

7.3.3　扩散焊设备 587

7.4.1 电子束焊接设备 590

7.4　高能束焊接设备 590

7.4.2 激光焊接设备 596

7.4.3 等离子束焊接设备 600

7.5　焊接辅机 604

7.5.1 焊接工装夹具 604

7.5.2　焊接变位机械 606

7.6.1 概述 611

7.6.2　焊接机器人基础知识 611

7.6　焊接机器人 611

7.6.3 焊接机器人应用 614

7.6.4　焊接机器人系统的基本配置 616

7.6.5 焊接机器人工作站 620

7.6.6 复杂机器人焊接系统 622

7.6.7 焊接机器人主要生产厂商 625

第8章　焊接质量检验与管理 627

8.1 概述 627

8.1.1 焊接质量及焊接缺陷 627

8.1.2 焊接质量检验方法分类 630

8.1.3 焊接检验过程及主要内容 631

8.1.4　焊接检验标准 634

8.2　焊缝金属及焊接接头性能检验 635

8.2.1 焊缝金属化学分析 635

8.2.2 金相分析 636

8.2.3 焊缝金属力学性能检测 638

8.2.4 焊接接头力学性能检测 640

8.2.5　使用性能检验 651

8.3 焊接质量非破坏性检验 655

8.3.1 外观检验 655

8.3.2　水压试验 657

8.3.3　致密性试验 657

8.3.4　钎焊接头缺陷非破坏性检验 658

8.4　常用无损检测技术 659

8.4.1 超声检测 659

8.4.2 射线检测 662

8.4.3 磁粉检测 669

8.4.4　渗透检测 672

8.4.5 涡流检测 675

8.4.6　检测方法选择 677

8.5　焊接质量管理 680

8.5.1 焊接质量管理项目 680

8.5.2 焊接质量保证标准简介 681

9.1.1 焊接结构特点 685

9.1.2 焊接生产发展趋势 685

9.1　概述 685

第9章　焊接生产工艺规程设计 685

9.2　焊接工艺设计基本概念 686

9.2.1 生产过程和工艺过程 686

9.2.2　工艺过程的组成 687

9.2.3 生产类型与规模 687

9.2.4 生产纲领和工艺文件 688

9.3　焊接生产工艺分析 689

9.3.1 焊接工艺分析原则 689

9.3.2 焊接工艺分析方法 689

9.3.3 方案论证与生产准备 693

9.3.4　提高劳动生产率 694

9.3.5　焊接热处理 695

9.4　焊接工艺评定与规程编制 696

9.4.1 焊接工艺评定程序 696

9.4.2 焊接工艺评定规则 697

9.4.3 焊接工艺规程编制 698

9.5　计算机辅助焊接工艺设计 700

9.5.1 焊接工艺设计系统 700

9.5.2 焊接软件开发步骤 704

第10章　焊接安全与清洁生产 706

10.1　焊接清洁生产 706

10.1.1 焊接清洁生产的意义和内容 706

10.1.2 清洁生产的定义和原则 707

10.1.3 清洁生产的实施途径 707

10.1.4 清洁生产的技术和方法 708

10.1.5 我国焊接清洁生产现状 708

10.2.1 焊接烟尘的污染 710

10.2　焊接中的污染及卫生防护 710

10.2.2 焊接中的其他污染 713

10.2.3 降低污染的措施 714

10.3　焊接安全生产 716

10.3.1　概述 717

10.3.2 气焊和气割安全 718

10.3.3　电焊安全 727

10.3.4　特殊焊接作业安全 730

附录1 常用单位换算 735

附录2 常用英文焊接缩略语 736

附录3　焊接标准 738

附录4 国内外典型焊接材料对照表 752

附录5　JB 4708-1992钢制压力容器焊接工艺评定简介 756

附录6　JB/T 4709-1992钢制压力容器焊接规程简介 763

附录7　锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则 766

附录8 美国ASME锅炉与压力容器规范简介 781

附录9 国际焊接人员培训体系与资格认证 783

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