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第1章 焊工基础知识1

1 焊接的概念及焊接热源1

1．1焊接的概念1

1．2焊接的简要分类1

1．3焊接热源的种类及特点2

1．4焊接热效率3

2金属学基础知识及金属性能3

2．1纯金属的构造3

2．1．1纯金属的晶体构造3

2．1．2液体金属的结晶过程4

2．2合金的晶体构造及铁碳平衡状态图6

2．2．1合金的晶体构造6

2．2．2金属的同素异晶转变7

2．2．3铁碳平衡状态图7

2．3钢的热处理10

2．3．1钢的固态相变10

2．3．2钢的热处理12

2．4金属材料的机械性能13

2．4．1拉伸性能13

2．4．3冲击值（冲击韧性）14

2．4．2弯曲角度（冷弯角度）14

2．4．4硬度15

3 焊接冶金及焊接接头组织16

3．1焊接冶金基础知识16

3．1．1焊接区气体与金属的作用16

3．1．2焊接熔渣18

3．1．3焊缝金属的脱氧18

3．1．4焊缝金属的脱硫、脱磷19

3．2焊接结晶及焊接接头显微组织23

3．2．1焊接熔池的一次结晶23

3．2．3焊接热影响区25

3．2．2焊缝金属的二次结晶25

4 焊缝中的气孔28

4．1气孔产生的原因29

4．2影响气孔生成的因素29

4．3防止气孔产生的措施30

5 焊接裂纹30

5．1焊接热裂纹31

5．2焊接冷裂纹32

5．3再热裂纹33

5．4层状撕裂34

1焊接设备的分类与焊机型号含义35

第2章 焊接设备35

2弧焊电源39

2．1电弧的静特性39

2．2弧焊电源的外特性40

2．3弧焊电源的动特性41

3．1 电弧焊机的分类42

3．2交流弧焊机42

3 电弧焊机42

3．3弧焊整流器43

3．4晶闸管直流弧焊机44

3．5逆变弧焊机46

3．5．1逆变弧焊机的构造及原理46

3．5．2逆变弧焊机的种类47

3．5．3逆变弧焊机的特点48

3．5．4逆变弧焊机的正确使用与维护50

4钨极氩弧焊机51

5二氧化碳气体保护焊机52

6．1 埋弧自动焊机概述53

6埋弧自动焊机53

6．2 MZ-1000型埋弧自动焊机的构造及原理55

7 电弧焊机的使用维护及故障排除58

7．1手工电弧焊机的使用维护58

7．2电焊机常见故障的排除59

第3章 焊接材料64

1焊条64

1．1电焊条的组成64

1．1．1焊芯64

1．1．2焊条药皮的作用及原材料64

1．2电焊条的分类67

1．2．1按熔渣的碱度分类68

1．2．2按焊条用途分类68

1．3焊条型号及牌号的表示方法69

1．3．1焊条型号的划分69

1．3．2焊条牌号的划分75

1．4焊条的保管和使用77

1．4．1 焊条的保管78

1．4．2 焊条的使用78

1．5常用国产焊条的特点及用途79

1．5．1结构钢焊条79

1．5．2不锈钢焊条80

1．5．3钼和铬钼耐热钢焊条81

1．5．4堆焊焊条83

1．5．5铸铁焊条84

1．5．6铜及铜合金焊条84

1．5．7铝及铝合金焊条85

1．5．8镍及镍合金焊条86

1．5．9 低温钢焊条87

1．5．10特殊用途焊条87

2．2常用焊丝牌号及用途89

2．3有色金属焊丝及铸铁焊丝89

2 焊丝89

2．1国产焊丝的分类及牌号编制89

3 焊剂94

3．1国产焊剂型号编制及代号含义94

3．2常用国产焊剂牌号、组成及主要用途95

4 其他焊接材料98

4．1焊接用气体98

4．2氩弧焊用钨极98

5 常用焊接材料选用原则99

4．3防飞溅用涂料99

6焊接材料消耗量的估算100

6．1焊条、焊丝、焊剂消耗定额的估算100

6．2 气体消耗定额的估算101

6．3焊接材料消耗和有关参数计算104

第4章 电焊工操作技术106

1 手工电弧焊106

1．1接头和坡口形式106

1．1．1 对接接头106

1．1．2 T形接头108

1．1．4搭接接头109

1．1．3 角接接头109

1．1．5 其他接头形式110

1．2焊缝形式111

1．3焊缝代号111

1．3．1 焊缝符号112

1．3．2引出线112

1．3．3焊缝尺寸符号及数据标注原则113

1．4操作技术114

1．4．1引弧114

1．4．2焊条运动的基本动作115

1．4．3运条方法116

1．4．4起头、接头及收尾120

1．5焊接工艺参数及选择122

1．5．1焊条直径的选择123

1．5．2焊接电流的选择124

1．5．3 焊接电压的选择125

1．5．4 焊接速度126

1．5．5焊接层次126

1．6各种位置焊接的基本操作131

1．6．1 平焊位置的焊接131

1．6．2立焊位置的焊接136

1．6．3横焊位置焊缝的焊接140

1．6．4仰焊位置焊缝的焊接142

1．6．5固定管子的焊接143

2 埋弧自动焊147

2．1埋弧自动焊的特点及应用147

2．2埋弧自动焊的电弧调节148

2．3埋弧自动焊的焊接材料149

2．4埋弧自动焊的工艺参数150

2．5埋弧自动焊的操作技术152

2．5．1对接直焊缝的焊接152

2．5．2角接焊缝的焊接153

3 气体保护电弧焊154

3．1 气体保护焊概述154

3．2二氧化碳气体保护焊155

3．2．1 CO2气体保护焊的特点及应用155

3．2．2 CO2气体保护焊工艺参数156

3．2．3 CO2气体保护焊操作技术158

3．2．4 CO2半自动焊操作技术159

3．3氩弧焊165

3．3．1手工钨极氩弧焊165

3．3．2熔化极氩弧焊167

3．3．3脉冲氩弧焊168

4 电渣焊169

4．1电渣焊的特点169

4．2电渣焊的焊接材料170

4．3电渣焊设备170

4．4电渣焊工艺171

4．4．1电渣焊的焊前准备171

4．4．2电渣焊的焊接过程171

1．3 焊接性的评定172

1．1 焊接性的概念172

1．2影响焊接性的因素172

第5章 金属材料的焊接172

1 金属的焊接性172

1．4 碳当量及其应用173

2碳素结构钢的焊接174

2．1低碳钢的焊接174

2．1．1低碳钢的焊接性174

2．1．2焊接材料的选择174

2．2．1中碳钢的焊接性175

2．2．2焊接材料的选用175

2．2中碳钢的焊接175

2．1．3低碳钢在低温下的焊接175

2．2．3 中碳钢的焊接工艺176

3低合金高强度钢的焊接177

3．1低合金高强度钢的种类177

3．2热轧、正火钢的焊接性177

3．2．1焊接裂纹177

3．3低碳调质钢的焊接性178

3．4中碳调质钢的焊接性178

3．2．3热应变脆化178

3．2．2热影响区过热组织的脆化178

3．5低合金高强度钢焊接材料的选择179

3．6低合金高强度钢的焊接工艺182

3．6．1焊前准备182

3．6．2线能量的选择182

3．6．3预热、层间保温及后热183

3．6．4 焊后热处理184

4．2超高强度钢的焊接性185

4．1 超高强度钢的分类185

4 超高强度钢的焊接185

3．6．6 缺陷返修185

3．6．5奥氏体焊条的使用185

4．3超高强度钢焊接材料的选择186

4．4超高强度钢的焊接工艺187

5 珠光体耐热钢的焊接190

5．1珠光体耐热钢的特性190

5．2珠光体耐热钢的焊接性190

5．3珠光体耐热钢焊接材料的选择190

5．4珠光体耐热钢的焊接工艺192

6 不锈钢的焊接193

6．1不锈钢概述193

6．2不锈钢的焊接194

7．1 低温用钢的化学成分和性能198

7 低温用钢的焊接198

7．2低温用钢的焊接性199

7．3低温用钢的焊接方法和焊接材料200

7．4低温用钢的焊接工艺200

8 铸铁的补焊202

8．1铸铁的焊接性202

8．2铸铁的补焊203

8．3手工电弧补焊铸铁的方法203

9．1铜及铜合金的焊接性205

8．4复杂铸铁件的补焊工艺205

9 铜及铜合金的焊接205

9．2铜及铜合金的焊接方法206

10 铝及铝合金的焊接209

10．1铝及铝合金的焊接性209

10．2铝及铝合金的焊接方法211

11镍及镍合金的焊接215

11．1镍及镍合金的焊接性216

11．2镍及镍合金的焊接方法217

12．1钛及钛合金的焊接性219

12 钛及钛合金的焊接219

12．2钛及钛合金的焊接方法220

13异种金属材料的焊接222

13．1异种钢的焊接222

13．2异种金属的焊接225

第6章 焊接应力与强度228

1应力集中概念228

2 焊接应力的产生因素及分类229

3．1 对接接头的应力分布230

3．2 搭接接头的应力分布230

3 各种焊接接头的应力分布230

4 应力集中对焊缝强度的影响233

5焊接残余变形234

5．1焊接变形的种类234

5．2影响焊接变形的因素235

5．3防止焊接变形的措施237

5．4矫正焊接变形的方法240

5．4．1 机械矫正法（冷矫法）241

5．4．2火焰矫正法（热矫法）242

6．1 静载下焊接接头的机械性能244

6．1．1对焊接试件的要求244

6 焊接接头的机械性能244

6．1．2对试样制取的要求245

6．1．3机械性能试验的特点及作用246

6．2交变载荷下焊接接头的强度248

6．2．1疲劳极限概念248

6．2．2交变载荷下焊接接头的强度249

7 焊接接头的许用应力249

7．1许用应力概念249

7．2焊接接头的许用应力250

8．1对接接头的强度计算252

8 静载下焊接接头的强度计算252

8．2搭接接头的静载荷强度计算254

8．2．1 受拉、受压搭接接头的强度计算254

8．2．2受弯矩搭接接头的计算255

8．2．3受偏心载荷搭接接头的强度计算256

8．2．4搭接接头双缝的计算257

8．3 T形接头（丁字接头）静载强度计算258

8．3．1载荷平行于焊缝的T形接头强度计算258

8．3．2弯矩垂直于板面的T形接头强度计算258

1．2常见电焊缺陷259

1．1焊接缺陷的分类259

1焊接缺陷259

第7章 焊接缺陷及焊接质量检验259

2 焊接质量检验266

2．1 焊前检验266

2．2 焊接过程中检验266

2．3 焊后成品检验266

3 非破坏性检验方法267

3．1外观检验267

3．2耐压试验268

3．3致密性检验268

3．4无损探伤270

4破坏性检验274

4．1焊接接头的机械性能检验274

4．2 焊接接头的金相检验277

第8章 金属结构的焊接279

1 焊前的准备工作279

1．1材料的准备279

1．2焊接夹具的选用280

1．3焊接接头装配质量的检查280

1．4清理工作281

2各种长度焊缝的焊接方法282

1．5定位焊282

3梁、柱及桁架的焊接284

3．1梁的焊接284

3．2柱的焊接285

3．3桁架的焊接286

4管子的手工电弧焊287

4．1管子接头和坡口287

4．2水平位置管道的转动焊接288

4．3水平固定管道的焊接289

4．4垂直固定管道的焊接294

4．5倾斜固定管道的焊接295

5堆焊296

5．1 手工电弧焊堆焊操作技术297

5．2阀门密封面的手工电弧堆焊299

6 碳弧气刨302

6．1 碳弧气刨的原理及应用302

6．2碳弧气刨的设备及工具303

6．3 碳弧气刨的工艺参数305

6．4碳弧气刨的操作技术307

6．5碳弧气刨常见缺陷及其预防措施308

6．6常用金属材料的碳弧气刨309

1．2焊接作业的有害因素311

1．1焊接作业的危险因素311

第9章 焊接安全与卫生311

1焊接作业的危险因素和有害因素311

1．3有关焊接作业可能发生的职业病312

2电焊设备的安全技术312

2．1安装时的安全措施312

2．2使用时的安全措施314

2．3焊钳和焊接电缆的安全要求314

3电焊工操作安全技术316

3．1焊接安全用电316

3．2登高作业安全措施318

3．3焊接作业的防火防爆措施319

3．4罐内作业及其他闭塞性场所焊接作业的安全措施319

4 电焊工劳动保护320

4．1改善劳动条件321

4．2个人防护321

附录325

附录1 常用化学元素名称符号对照325

附录2低碳钢硬度及强度值换算325

附录3焊缝符号328