焊接工艺实用手册

本手册在内容组织和编排上强调实用性和可操作性，从焊接技术人员必须掌握的基础知识入手，深入浅出地对不同的焊接工艺进行了讲解。本手册采用大量图表编排，内容易懂、易查，能满足各类焊接人员自学和提高的需要。书中所用名词、术语、标准等均贯彻了国家和行业现行标准。本手册可作为从事焊接相关工作技术人员实际操作中的参考书，也可作为焊接技术的培训教材。旨在帮助广大焊工及焊接工艺师掌握焊接工艺知识和实际操作技能。

 

本书从焊接技术人员必须掌握的基础知识入手，深入浅出地对焊接工艺基础知识、焊接材料、常见焊接工艺（焊条电弧焊、埋弧焊、气焊与气割、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、电阻焊、电渣焊、等离子弧焊接等）以及常用金属材料和异种金属材料的焊接工艺进行了详细讲解。本书采用图表结合的形式，突出易懂、易查特点，强调实用性和可操作性，可作为从事焊接相关工作技术人员实际操作中的参考书，也可作为焊接技术的培训教材。

章焊接工艺基础知识 / 1

节金属学基本知识1

一、金属材料的分类1

二、常用金属材料的主要性能7

三、常用金属材料的特性和用途17

四、常用元素对金属材料性能的影响36

五、钢的焊接性37

第二节焊接工艺资料及参数41

一、焊接常用数据41

二、焊接接头及焊缝形式42

三、计量单位的换算46

四、焊接电流47

五、电弧电压48

六、焊接方法的选择49

七、焊接速度51

第三节焊接辅助工艺51

一、焊前和焊后热处理51

二、焊接应力和变形52

三、其他辅助工艺64

第四节焊接质量与检验64

一、焊接缺陷的防止与返修64

二、焊接质量检验68

第二章焊接材料 / 74

节焊条74

一、焊条的组成及作用74

二、焊条的类型和用途77

三、焊条的选择、使用及保管91

第二节焊丝93

一、焊丝的分类93

二、焊丝的品种及焊接规范96

三、焊丝的选用和保管108

第三节焊剂109

一、埋弧焊剂的分类109

二、埋弧焊剂型号、性能、牌号及用途109

三、焊剂的使用与保管113

第四节钎料和钎剂114

一、钎料114

二、钎剂118

三、钎料及钎剂的选用122

第五节其他焊接材料127

一、气体保护焊用钨极材料127

二、气体保护焊用气体127

三、碳弧气刨用碳电极129

第三章焊条电弧焊 / 130

节焊条电弧焊的特点和应用范围130

一、焊条电弧焊特点130

二、焊条电弧焊应用范围130

第二节焊条电弧焊的常用设备与工、量具131

一、焊条电弧焊的常用设备131

二、焊条电弧焊的常用工具146

三、焊条电弧焊的常用量具150

第三节焊条电弧焊工艺152

一、焊接工艺参数的选择152

二、焊条电弧焊基本操作156

三、焊条电弧焊不同位置的操作工艺161

四、常见焊条电弧焊缺陷及预防措施175

第四章埋弧焊 / 177

节埋弧焊的工作原理、特点及应用范围177

一、埋弧焊的工作原理及特点177

二、埋弧焊的应用范围178

第二节焊接工艺参数选择178

一、焊接工艺参数对焊缝质量的影响178

二、焊接电源的选择181

三、焊接速度对焊缝成形的影响181

四、焊件位置对焊缝的影响181

五、不同接头形式的焊接182

六、焊丝直径、倾角及伸出长度183

七、装配定位焊和衬垫单面焊双面成形183

八、焊接工艺参数的选择方法185

第三节埋弧焊的操作工艺185

一、焊前准备185

二、基本操作186

三、对接直缝的焊接操作工艺187

四、角焊缝的焊接操作技能191

五、埋弧焊的堆焊操作技能192

六、环缝对接焊的操作技能193

七、埋弧焊的常见缺陷与预防措施196

第五章气焊与气割 / 198

节气焊198

一、气焊的特点与应用范围198

二、气焊设备及工具199

三、气焊焊接工艺的参数与规范选择原则205

四、气焊焊前准备与基本操作工艺205

五、各种焊接位置气焊的操作工艺208

六、管子的气焊操作工艺212

第二节气割215

一、气割的特点与应用范围215

二、气割的应用条件216

三、常用金属材料的气割性能217

四、气割工艺参数的选择218

五、气割基本操作工艺220

第六章氩弧焊 / 227

节氩弧焊的基本知识227

一、氩弧焊的特点、分类及应用范围227

二、氩气的保护效果的影响因素与提高保护效果要点228

三、氩弧焊焊接参数231

第二节氩弧焊焊接工艺与基本操作工艺233

一、氩弧焊焊接工艺233

二、氩弧焊焊接操作技能236

三、薄板、管板及管道氩弧焊的操作工艺251

四、氩弧焊的常见缺陷与防止方法255

第七章二氧化碳气体保护焊 / 257

节二氧化碳气体保护焊的基础知识257

一、CO2气体保护焊的特点及应用范围257

二、CO2气体保护焊的冶金特点258

三、CO2气体保护焊的分类259

四、常用CO2气体保护焊焊机的型号参数和故障维修259

五、CO2气体的性质、提纯措施及选用262

六、CO2气体保护焊的飞溅263

七、CO2气体保护焊熔滴过渡形式264

八、CO2气体保护焊的常见焊接缺陷及预防措施265

第二节二氧化碳气体保护焊的焊接工艺267

一、CO2气体保护焊的焊接工艺参数267

二、CO2气体保护焊的基本操作272

三、各种位置的焊接操作工艺276

第八章其他焊接工艺方法 / 285

节电阻焊285

一、电阻焊的特点及应用范围285

二、点焊285

三、缝焊299

四、凸焊304

五、对焊309

第二节电渣焊315

一、电渣焊的特点、分类与应用范围315

二、电渣焊焊接工艺参数317

三、电渣焊焊前准备321

四、电渣焊操作工艺323

五、电渣焊操作时的注意事项337

六、电渣焊焊后热处理338

七、电渣焊常见缺陷、产生原因及预防措施338

第三节等离子弧焊接与切割339

一、等离子弧的形成339

二、等离子弧的类型与特点340

三、等离子弧焊接的应用范围342

四、等离子弧焊接工艺342

五、等离子弧切割工艺346

六、等离子弧焊接与切割基本方法347

七、等离子弧切割常见故障、原因及改善措施354

第四节钎焊和扩散焊355

一、钎焊355

二、扩散焊366

第五节高频焊369

一、高频焊的原理、特点、分类及应用范围369

二、高频焊的特性371

三、高频焊工艺参数373

四、常用金属材料的焊接要点375

五、高频焊常见缺陷及预防措施377

第六节激光焊377

一、激光焊的特点及应用范围377

二、激光焊工艺参数378

三、典型构件的激光焊387

第九章常用金属材料的焊接 / 388

节铸铁的焊接388

一、铸铁的种类及性能特点388

二、铸铁的焊接性及焊接工艺388

三、球墨铸铁的焊接特点及焊接工艺395

第二节碳钢的焊接396

一、低碳钢的焊接特点、材料及工艺396

二、中碳钢的焊接特点、材料及工艺400

三、高碳钢的焊接特点及焊接工艺402

第三节不锈钢的焊接403

一、不锈钢的分类、性能及用途403

二、不锈钢的腐蚀形式和影响404

三、不锈钢的焊接性与焊接工艺404

第四节合金结构钢的焊接421

一、合金结构钢的分类421

二、合金结构钢的焊接工艺422

第五节低温钢的焊接429

一、低温钢的分类和加工性能429

二、低温钢的焊接特点430

三、低温钢的焊接工艺430

第六节耐热钢的焊接432

一、耐热钢焊接特点432

二、耐热钢的焊接性及工艺措施432

三、耐热钢焊条的选用原则、焊前预热目的及焊后热处理的目的433

四、耐热钢的类型与焊接工艺434

第七节铝及铝合金的焊接440

一、铝及铝合金的分类440

二、铝及铝合金的焊接性440

三、铝及铝合金的焊前及焊后清理441

四、各种焊接方法焊接铝及铝合金的比较441

五、铝及铝合金的氩弧焊工艺442

第八节铜及铜合金的焊接450

一、铜及铜合金的焊接性450

二、焊接材料和焊接方法选择451

三、铜及铜合金的焊接工艺451

第九节钛及钛合金的焊接456

一、钛及钛合金的分类456

二、钛及钛合金的焊接性456

三、钛及钛合金焊接材料459

四、焊前的准备及焊接工艺459

第十章异种金属材料的焊接 / 464

节异种金属焊接的特点、问题、方法及接头464

一、异种金属焊接的特点464

二、异种金属焊接的主要问题465

三、异种金属焊接性与焊接接头466

四、异种金属的焊接方法467

第二节钢与铸铁的焊接469

一、钢与铸铁的焊接性469

二、钢与铸铁的焊接方法471

第三节异种钢的焊接474

一、异种钢的焊接形式474

二、常用异种钢焊接的焊条的选用原则474

三、异种钢焊接接头裂纹和工艺措施475

四、异种钢焊接材料的选择476

五、异种钢焊接参数及焊接方法的选择476

六、常用异种钢焊接的焊条型号、焊前预热及焊后热处理477

第四节钢与有色金属的焊接480

一、钢与铝及铝合金的焊接480

二、钢与铜及铜合金的焊接482

三、钢与钛及钛合金的焊接485

四、钢与镍及镍合金的焊接486

第十一章典型钢结构的焊接 / 488

节钢结构的类型和焊接结构设计基础488

一、钢结构的类型488

二、焊接结构设计基础490

第二节网架结构的焊接493

一、焊接钢板节点493

二、焊接空心球节点495

三、焊接钢管节点496

四、焊接鼓节点497

第三节柱和梁的焊接497

一、柱的焊接497

二、梁的焊接498

第四节压力容器结构的焊接509

一、锅炉压力容器焊接的特点、分类及要求509

二、圆筒形压力容器的生产焊接工艺511

三、球形压力容器的焊接生产工艺515

参考文献 / 518

 

焊接技术被广泛应用于造船、车辆、建筑、航空、航天、压力容器、电工电子、石油化工机械、矿山、起重及国防等各个行业。随着现代科学的进步，焊接新工艺、新材料、新装备不断涌现，现代化、自动化水平不断提高，为了满足焊接技术人员不断提高理论技术水平和实际动手操作技能的需求，我们组织编写了本手册。

本手册在内容组织和编排上强调实用性和可操作性，从焊接技术人员必须掌握的基础知识入手，深入浅出地对不同的焊接工艺进行了讲解。全书共11章：章、第二章介绍了焊接工艺基础知识及焊接材料；第三章至第七章重点介绍了焊条电弧焊、埋弧焊、气焊与气割、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等工艺；第八章介绍了其他焊接工艺方法，包括电阻焊、电渣焊、等离子弧焊接与切割、钎焊、扩散焊、高频焊、激光焊等工艺；第九章至第十一章介绍了常用金属材料及异种金属材料的焊接工艺及典型钢结构的焊接工艺，包括铸铁、碳钢、不锈钢、合金结构钢、低温钢、耐热钢、铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、异种金属材料。本手册在编写过程中，采用了大量的图表，力求内容易懂、易查，能满足各类焊接人员自学和提高的需要。书中所用名词、术语、标准等均贯彻了国家标准。本手册可作为从事焊接相关工作技术人员实际操作中的参考书，也可作为焊接技术的培训教材。

本手册由周文军、张能武主编，参加编写的人员还有：刘文花、张华瑞、宋志斌、周斌兴、邵健萍、陶荣伟、钱瑜、陈伟、邓杨、唐艳玲、唐雄辉、许君辉、蒋超、王首中、张云龙、冯立正、龚庆华、王华、祝海钦、刘振阳、莫益栋、陈思、朱立芹、林诚也、黄波、杨杰、陈超、陆逸洲、杨飚、仇学谦、陈妙、胡欣、钟建跃、李恺、顾超、张文佳、黄宇驰、李丽华、施文君、翁学明、徐之萱。在编写过程中得到江南大学机械工程学院、江苏省机械工程学会等单位的大力支持和帮助，在此表示感谢。

由于时间仓促，编者水平有限，书中不足之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编者