熔焊原理

前言 1

绪论 1

第一节　本课程的意义和任务 1

目录 1

第二节　焊接的物理实质 2

第三节　金属熔焊的主要方法 4

第一章 电弧焊热过程 8

第一节　焊接接头的温度变化和热源特征参数 8

一、焊接热循环 8

二、焊接热源特征参数 9

第二节　焊接温度场 11

一、焊接温度场的一般特征 11

二、影响温度场的因素 14

三、热影响区的宽度 16

一、焊条的加热热源和温度 18

第三节　焊条的加热和熔化 18

二、焊条的熔化率和熔敷截面 19

第二章　熔焊液相冶金 22

第一节　熔焊液相冶金概述 22

一、熔焊液相冶金的特点 22

二、对焊接区金属的保护 25

三、液相冶金过程的主要阶段和反应区 27

四、熔合比和焊缝金属成分的估算 30

第二节　气体与金属的作用 32

一、概述 32

二、氮对金属的作用 36

三、氢对金属的作用 39

四、氧对金属的作用 43

二、熔渣的种类及成分 46

一、熔渣的作用 46

第三节　焊接熔渣 46

三、熔渣的结构 48

四、熔渣的性质 50

第四节　焊接时的氧化还原反应 53

一、元素氧化物的分解压——元素对氧亲和力的判据 53

二、焊接时的氧化反应 55

三、焊接时的脱氧 59

第五节　焊缝金属的合金化 62

一、焊缝金属合金化的途径 62

二、合金元素的过渡系数 63

三、对过渡系数的影响因素 64

第六节　焊缝中硫和磷的控制 65

一、焊缝中硫的危害和控制 65

二、焊缝中磷的危害和控制 67

一、实芯焊丝 68

第三章　焊丝、焊条和焊剂 68

第一节　钢焊丝 68

二、药芯焊丝 70

第二节　钢焊条 71

一、焊条的组成 71

二、焊条的牌号及型号 75

三、焊条的工艺性能 78

四、典型药皮焊条的性能分析 82

五、焊条的配制 87

六、焊条的选用与管理 90

第三节　焊剂 92

一、焊剂的分类、型号与牌号 92

二、焊剂的成分、性能和选用 96

一、熔池金属结晶的特点 100

第四章　焊接凝固冶金 100

第一节　熔池金属结晶的特点、一般规律及结晶组织形态 100

二、熔池金属结晶的一般规律和结晶组织形态 101

第二节　焊缝金属的偏析 112

一、树枝晶偏析 112

二、区域偏析 113

三、层状偏析 114

四、熔合区的化学成分不均匀性 115

第三节　焊缝中的夹杂 116

一、夹杂的存在形式及危害 116

二、夹杂的产生及消除 116

第四节　焊缝中的气孔 118

一、气孔的基本成因及危害 118

二、能生成气孔的气体 118

三、气孔的生成过程 121

四、防治气孔的措施 123

第五章　焊接热影响区 127

第一节　焊接热循环 127

一、焊接热循环的主要参数 128

二、多层焊接热循环的特点及控制 129

第二节　焊接热影响区冷却速度和冷却时间的计算 131

一、冷却速度的计算式及其应用 131

二、冷却速度和冷却时间的线算图 133

三、冷却速度或冷却时间的影响因素 135

第三节　焊接热循环条件下金属的组织转变特点 136

一、焊接加热过程的相变特点 137

二、焊接冷却过程的相变特点 137

三、焊接条件下SHCCT图及其应用 139

一、焊接热影响区的组织分布 142

第四节　焊接热影响区的组织和性能 142

二、不同钢种的焊接热影响区组织特征举例 146

三、焊接热影响区的性能 149

第六章　焊接裂纹 157

第一节　概说 157

一、焊接裂纹的种类及其主要特征 157

二、焊接裂纹试验方法 160

第二节　焊接热裂纹 161

一、结晶裂纹的一般特征和生成机理 161

二、结晶裂纹的防治 165

三、其它热裂纹 171

第三节　焊接冷裂纹 173

一、冷裂纹的一般特征和生成机理 173

二、冷裂纹的防治 180

一、层状撕裂的一般特征及生成机理 191

第四节　层状撕裂 191

二、层状撕裂的防治 195

第五节　再热裂纹（应力消除裂纹） 197

一、再热裂纹的一般特征和生成机理 197

二、再热裂纹的防治 198

第六节　应力腐蚀裂纹 199

一、应力腐蚀裂纹的一般特征及生成机理 199

二、应力腐蚀裂纹的防治 200

附录 203

附录一　焊接钢丝标准（GB1300—77） 203

附录二　二氧化碳气体保护焊用焊丝（GB8100—87） 204

附录三　焊条药皮材料技术条件 205

附录四　国内外焊条标准对照表 208

主要参考文献 210