實(shí)用焊接技術(shù)

前言

我國(guó)高校1997年進(jìn)行專業(yè)調(diào)整，將原本不多高校開設(shè)的焊接專業(yè)與鑄造專業(yè)、鍛壓專業(yè)合并為材料成型與控制工程專業(yè)，致使焊接技術(shù)人才輸出數(shù)量減少。而隨著工業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)的應(yīng)用卻日趨廣泛，全國(guó)每年鋼產(chǎn)量的45％要經(jīng)過(guò)焊接加工成為產(chǎn)品，故對(duì)焊接人才的需求日益增加。據(jù)調(diào)查，這種需求矛盾使目前很多中小企業(yè)甚至一些以焊接為主導(dǎo)工藝的大型企業(yè)，連專科學(xué)歷的焊接畢業(yè)生都一個(gè)難求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前在企業(yè)特別是中小企業(yè)中從事焊接技術(shù)工作（焊接工藝設(shè)計(jì)、焊接工藝編制、焊接檢驗(yàn)及焊接操作技能等）的人員主要來(lái)自兩個(gè)方面：一是經(jīng)過(guò)材料成型與控制工程專業(yè)學(xué)習(xí)的畢業(yè)生，其特點(diǎn)是專業(yè)學(xué)時(shí)短，缺乏就業(yè)前專業(yè)培訓(xùn)及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)；二是由其他專業(yè)的技術(shù)人員轉(zhuǎn)行而來(lái)，他們雖有一定的工作經(jīng)歷，但缺乏系統(tǒng)焊接理論的學(xué)習(xí)及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這些技術(shù)人員的加入雖然暫時(shí)滿足了企業(yè)的用人需要，但工作質(zhì)量卻不令人滿意。國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料表明，在焊接結(jié)構(gòu)如鍋爐、壓力容器等的失效事故中，焊縫是主要的失效源，而焊縫質(zhì)量的低劣則是事故的重要原因，焊接工藝不當(dāng)、焊接技能水平不高，又是焊縫質(zhì)量低劣的主要因素。因此編著一本難度適中、針對(duì)性強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)，包括焊接基本理論及應(yīng)用、焊接工藝設(shè)計(jì)技巧、焊接基本技能與技巧及焊接質(zhì)量控制等內(nèi)容的專業(yè)工具書是當(dāng)前焊接生產(chǎn)及其應(yīng)用的迫切需要，是滿足生產(chǎn)一線技術(shù)人員（含高技能人員）的實(shí)際需要。本書就是在這種形勢(shì)下，根據(jù)作者多年的研究成果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編著而成。本書的特點(diǎn)是突出實(shí)踐性和應(yīng)用性，具有科學(xué)性、可靠性與先進(jìn)性，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.集教科書與工程手冊(cè)于一體本書的編撰以應(yīng)用性為原則，簡(jiǎn)化基礎(chǔ)理論，既可作為一本通俗易懂的教科書、參考書，又收錄了大量生產(chǎn)實(shí)際中的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)例資料，是一本實(shí)用的工程手冊(cè)和工具書。編排方式新穎，按原理～工藝一技能技巧一應(yīng)用實(shí)例方式編排，易學(xué)易查。2.集基礎(chǔ)理論與應(yīng)用實(shí)踐于一體目前市面上焊接書籍不少，但大多以介紹理論知識(shí)為主，而對(duì)理論的應(yīng)用實(shí)踐偏少。本書在編著過(guò)程中，特別注意理論與應(yīng)用實(shí)踐的結(jié)合，書中對(duì)每種焊接方法、常用金屬材料、工藝設(shè)計(jì)、質(zhì)量手冊(cè)等都精選了大量的有價(jià)值的應(yīng)用實(shí)例，針對(duì)性強(qiáng)，指導(dǎo)意義明顯，這是本書的又一特點(diǎn)。3.集理論知識(shí)與技能技巧于一體本書不僅系統(tǒng)地介紹了焊接基礎(chǔ)理論知識(shí)，還著重介紹了常用焊接、切割方法的操作技能及操作技巧，強(qiáng)調(diào)理論對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)，對(duì)生產(chǎn)一線的技術(shù)人員及操作工人具有較好的指導(dǎo)作用。

內(nèi)容概要

本書分四篇，共28章組成。第一篇介紹焊接、切割方法與技術(shù)，包括焊接、切割方法概述、焊條電弧焊、埋弧焊、熔化極氣體保護(hù)電弧焊、鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)、氣焊與氣割、等離子弧焊及切割、電阻焊、其他焊接、切割方法與技術(shù)9章；第二篇介紹焊接冶金與金屬材料焊接，包括焊縫的形成與性能、熔合區(qū)和焊接熱影響區(qū)、焊接化學(xué)冶金過(guò)程、金屬的焊接性及非合金鋼的焊接、合金鋼的焊接、異種鋼的焊接、鑄鐵及有色金屬的焊接7章；第三篇介紹焊接工藝設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制，包括焊接生產(chǎn)的備料工藝、焊接生產(chǎn)的裝配工藝、焊接接頭設(shè)計(jì)技巧、焊接工藝制定與評(píng)定、焊接變形應(yīng)力及控制、焊接缺陷及控制、焊接質(zhì)量控制7章；第四篇介紹焊接技能技巧與技能競(jìng)賽，包括焊條電弧焊操作技能技巧、二氧化碳焊操作技能技巧、TIG焊操作技能技巧、其他焊接切割方法技能技巧及焊工技能鑒定與技能競(jìng)賽5章。

作者簡(jiǎn)介

邱葭菲  男，浙江機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教授、高級(jí)技師、全國(guó)高校教學(xué)名師、全國(guó)優(yōu)秀教師。發(fā)表專業(yè)論文40余篇，編著、主編教材14部；主持國(guó)家、省市科研課題12項(xiàng)：獲國(guó)家、省市各種獎(jiǎng)勵(lì)約30項(xiàng)。兼任國(guó)家教學(xué)成果獎(jiǎng)評(píng)審專家、國(guó)家精品課程評(píng)審專家。

書籍目錄

緒論第一篇  焊接、切割方法與技術(shù)  第一章  焊接、切割方法概述    第一節(jié)  焊接、切割方法的分類    第二節(jié)  焊接、切割方法的熱源    第三節(jié)  焊接、切割方法的安全技術(shù)    第四節(jié)  焊接、切割方法的勞動(dòng)保護(hù)  第二章  焊條電弧焊    第一節(jié)  焊條電弧焊的原理及特點(diǎn)    第二節(jié)  焊條電弧焊設(shè)備及工具    第三節(jié)  焊條電弧焊焊接材料    第四節(jié)  焊條電弧焊工藝  第三章  埋弧焊    第一節(jié)  埋弧焊的原理及特點(diǎn)    第二節(jié)  埋弧焊設(shè)備    第三節(jié)  埋弧焊的焊接材料    第四節(jié)  埋弧焊工藝  第四章  熔化極氣體保護(hù)電弧焊    第一節(jié)  熔化極氣體保護(hù)焊的原理及特點(diǎn)    第二節(jié)  二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊    第三節(jié)  熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊    第四節(jié)  熔化極活性氣體保護(hù)電弧焊    第五節(jié)  藥芯焊絲氣體保護(hù)電弧焊  第五章  鎢極惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊)    第一節(jié)  TIG焊的原理及特點(diǎn)    第二節(jié)  TIG焊的焊接材料    第三節(jié)  TIG焊設(shè)備    第四節(jié)  TIG焊工藝  第六章  氣焊與氣割    第一節(jié)  氣體火焰    第二節(jié)  氣焊    第三節(jié)  氣割  第七章  等離子弧焊及切割    第一節(jié)  等離子弧    第二節(jié)  等離子弧切割    第三節(jié)  等離子弧焊接  第八章  電阻焊    第一節(jié)  電阻焊的原理及特點(diǎn)    第二節(jié)  電阻焊設(shè)備    第三節(jié)  常用電阻焊工藝  第九章  其他焊接、切割方法與技術(shù)    第一節(jié)  釬焊    第二節(jié)  電渣焊    第三節(jié)  碳弧氣刨    第四節(jié)  螺柱焊    第五節(jié)  先進(jìn)焊接方法與技術(shù)簡(jiǎn)介第二篇  焊接冶金與金屬材料焊接  第十章  焊縫的形成與性能    第一節(jié)  焊條、焊絲及母材的熔化    第二節(jié)  焊縫金屬的一次結(jié)晶    第三節(jié)  焊縫金屬的二次結(jié)晶    第四節(jié)  焊縫組織與性能的改善  第十一章  熔合區(qū)和焊接熱影響區(qū)    第一節(jié)  焊接熔合區(qū)    第二節(jié)  焊接熱循環(huán)    第三節(jié)  焊接熱影響區(qū)  第十二章  焊接化學(xué)冶金過(guò)程    第一節(jié)  焊接化學(xué)冶金的特殊性    第二節(jié)  焊接區(qū)內(nèi)的氣體和焊接熔渣    第三節(jié)  焊接區(qū)氣體、熔渣與焊縫金屬的作用    第四節(jié)  焊縫金屬的合金化  第十三章  金屬的焊接性及非合金鋼的焊接    第一節(jié)  金屬的焊接性及評(píng)定    第二節(jié)  非合金鋼(碳鋼)的焊接  第十四章  合金鋼的焊接    第一節(jié)  低合金高強(qiáng)鋼的焊接    第二節(jié)  耐熱鋼及低溫鋼的焊接    第三節(jié)  不銹鋼的焊接  第十五章  異種鋼的焊接    第一節(jié)  異種鋼接頭及成分和組織    第二節(jié)  異種鋼的焊接工藝    第三節(jié)  低碳鋼與低合金高強(qiáng)鋼的焊接    第四節(jié)  珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接    第五節(jié)  不銹復(fù)合鋼板的焊接  第十六章  鑄鐵及有色金屬的焊接    第一節(jié)  鑄鐵的焊接    第二節(jié)  鋁及鋁合金的焊接    第三節(jié)  銅及銅合金的焊接    第四節(jié)  鈦及鈦合金的焊接第三篇  焊接工藝設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制  第十七章  焊接生產(chǎn)的備料工藝    第一節(jié)  鋼材的預(yù)處理    第二節(jié)  畫線、放樣與下料    第三節(jié)  彎曲與成形  第十八章  焊接生產(chǎn)裝配工藝    第一節(jié)  焊接裝配的方式、定位及測(cè)量    第二節(jié)  裝配用常用工具與設(shè)備    第三節(jié)  焊接結(jié)構(gòu)的裝配方法  第十九章  焊接接頭及其設(shè)計(jì)    第一節(jié)  焊接接頭及其組成    第二節(jié)  焊接接頭在圖樣中的表示法    第三節(jié)  焊接接頭的工作應(yīng)力及靜載強(qiáng)度計(jì)算    第四節(jié)  焊接接頭設(shè)計(jì)原則與技巧  第二十章  焊接工藝制定與評(píng)定    第一節(jié)  焊接工藝制定    第二節(jié)  焊接工藝評(píng)定  第二十一章  焊接變形、應(yīng)力及控制    第一節(jié)  焊接變形和應(yīng)力的形成    第二節(jié)  焊接殘余變形    第三節(jié)  焊接殘余應(yīng)力  第二十二章  焊接缺陷及控制    第一節(jié)  焊接缺陷的分類及危害    第二節(jié)  焊縫氣孔的控制    第三節(jié)  焊縫夾雜物的控制    第四節(jié)  焊接裂紋的控制    第五節(jié)  其他焊接缺陷的控制    第六節(jié)  焊縫返修的控制  第二十三章  焊接質(zhì)量控制    第一節(jié)  焊接質(zhì)量管理    第二節(jié)  焊接質(zhì)量檢驗(yàn)第四篇  焊接技能技巧與技能競(jìng)賽  第二十四章  焊條電弧焊操作技能技巧    第一節(jié)  焊條電弧焊基本操作技能技巧    第二節(jié)  各種位置焊縫的操作技能技巧    第三節(jié)  板對(duì)接單面焊雙面成形技能技巧    第四節(jié)  管對(duì)接單面焊雙面成形技能技巧    第五節(jié)  管板單面焊雙面成形技能技巧  第二十五章  二氧化碳焊操作技能技巧    第一節(jié)  二氧化碳焊基本操作技能與技巧    第二節(jié)  板對(duì)接單面焊雙面成形技能技巧    第三節(jié)  管對(duì)接與管板單面焊雙面成形技能技巧    第四節(jié)  藥芯焊絲單面焊雙面成形技能技巧  第二十六章  TIG焊操作技能技巧    第一節(jié)  TIG焊基本操作技能技巧    第二節(jié)  TIG焊單面焊雙面成形技能技巧  第二十七章  其他焊接、切割方法操作技能技巧    第一節(jié)  埋弧焊操作技能技巧    第二節(jié)  氣焊、氣割操作技能技巧    第三節(jié)  等離子弧焊與切割操作技能技巧    第四節(jié)  電阻點(diǎn)焊操作技能技巧    第五節(jié)  火焰釬焊操作技能技巧    第六節(jié)  碳弧氣刨操作技能技巧  第二十八章  焊工技能鑒定與技能競(jìng)賽    第一節(jié)  焊工職業(yè)技能鑒定    第二節(jié)  焊工技能競(jìng)賽

章節(jié)摘錄

插圖：從理論上講，焊接時(shí)當(dāng)兩個(gè)被焊的固體金屬表面接近到相距rA時(shí)，兩側(cè)原子就會(huì)產(chǎn)生最大引力，就可以在接觸表面上進(jìn)行擴(kuò)散、再結(jié)晶等物理化學(xué)過(guò)程，并進(jìn)一步靠近，最后原子間距離達(dá)到合力為零的平衡時(shí)，建立金屬鍵，達(dá)到焊接的目的。但實(shí)際上，在沒有外加能量的條件下，要使兩個(gè)分離的固體金屬表面距離達(dá)到rA是不可能的。這是因?yàn)榧词菇?jīng)過(guò)精密機(jī)加工的金屬表面，其表面粗糙度也遠(yuǎn)大于rA值，加之金屬表面一般還有氧化膜、油污和水分等吸附物也阻礙了金屬表面的緊密接觸。因此焊接時(shí)必須輸入一定的能量才能克服阻礙金屬表面緊密接觸的各種因素，這就是金屬焊接時(shí)必須采取加熱、加壓或兩者并用的原因。對(duì)焊件施加壓力，可以破壞接觸面的氧化膜，使連接處發(fā)生局部塑性變形，增加有效接觸面積，當(dāng)壓力達(dá)到一定值時(shí)，兩接觸面原子間的距離可以接近rA值，從而產(chǎn)生最大合力，最終建立金屬鍵。對(duì)焊件進(jìn)行局部或整體加熱，可使連接處達(dá)到塑性或熔化狀態(tài)，從而破壞金屬表面的氧化膜，減小變形阻力，加熱還會(huì)增加原子的振動(dòng)能，有利于再結(jié)晶、擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)和結(jié)晶過(guò)程的進(jìn)行，最終實(shí)現(xiàn)焊接。必須指出的是，每一種金屬實(shí)現(xiàn)焊接所需的最低能量是一定的，所需的加熱溫度和壓力之間存在著一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖0-4所示為純鐵焊接時(shí)所需溫度與壓力的關(guān)系。從圖中可以看出，焊接時(shí)加熱的溫度越高，所需的壓力就越小。當(dāng)加熱溫度低于T1時(shí)，壓力必須在AB以上（I區(qū)）才能實(shí)現(xiàn)焊接，稱為高壓焊接區(qū)，實(shí)際生產(chǎn)中只有少數(shù)高塑性低強(qiáng)度金屬才能在此條件下進(jìn)行焊接；加熱溫度在T1～T2之間時(shí)，壓力應(yīng)在BC以上（Ⅱ區(qū)），稱為壓焊區(qū)或電阻焊區(qū)；當(dāng)加熱溫度超過(guò)在TlM時(shí)，實(shí)現(xiàn)焊接所需的壓力為零（Ⅲ區(qū)），稱為熔焊區(qū)；在曲線ABC以下的區(qū)域（Ⅳ區(qū)），由于外加能量不足，是不能實(shí)現(xiàn)焊接的區(qū)域。其他金屬材料焊接時(shí)溫度與壓力的關(guān)系與純鐵類似。

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《實(shí)用焊接技術(shù):焊接方法工藝、質(zhì)量控制、技能技巧與考證競(jìng)賽》：集教學(xué)參考與工程手冊(cè)一體，集基礎(chǔ)理論與應(yīng)用實(shí)踐一體，集理論知識(shí)與技能技巧一體，集職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與考證競(jìng)賽一體。

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