前言
第一章 焊接結構概述1
第一節焊接結構的特點與類型1
一、焊接結構的特點1
二、焊接結構的類型2
第二節焊接結構的制造工藝特點5
一、焊接結構的制造工藝過程5
二、焊接結構的制造工藝順序6
三、焊接結構的制造工藝要素7
第三節焊接結構的應用與發展10
一、焊接結構的應用10
二、焊接結構的發展11
第二章 焊接工藝基本知識13
第一節焊接結構裝配圖的識讀13
一、焊接結構裝配圖的特點13
二、焊接結構裝配圖的作用與內容13
三、焊接結構裝配圖的基本要求13
四、焊接結構裝配圖的表達方法14
五、識讀焊接結構裝配圖的方法17
第二節焊接接頭的組成、分類及合理選用18
一、焊接接頭的組成18
二、焊接接頭的作用18
三、焊接接頭的分類18
四、應用最廣的四種焊接接頭19
五、焊接接頭形式的合理選用21
第三節焊接坡口的作用、形狀尺寸選用及坡口加工28
一、坡口的作用28
二、坡口的類型及幾何尺寸28
三、坡口的選擇29
四、坡口的加工30
第四節焊接位置分類及常見焊接位置36
一、焊接位置分類36
二、常見的焊接位置37
第五節焊縫形式、焊縫符號及焊接工藝代號39
一、焊縫形式、形狀和尺寸39
二、焊縫符號表示及標注41
三、焊縫符號的簡易表示方法45
四、焊縫符號的尺寸及標注45
五、焊縫符號的簡化標注方法47
六、焊接及相關工藝方法代號47
第六節焊接參數的選擇及焊接參數對焊縫形狀的影響50
一、焊接參數選擇應考慮的因素50
二、焊接參數的選擇51
三、焊接參數對焊縫形狀的影響51
第七節焊 件 清 理53
一、焊前清理53
二、焊后清理55
第八節焊接工件的組對和定位焊55
一、焊接工件的組對55
二、焊接工件的定位焊56
第九節焊接工件的熱處理57
一、焊前預熱57
二、層間保溫58
三、焊后緩冷58
四、后熱、消氫處理58
五、焊后熱處理59
第十節焊接工藝規程圖及焊接工藝卡的識讀61
一、焊接工藝規程圖的識讀61
二、焊接工藝卡的識讀62
第三章 焊接工藝裝備63
第一節焊接工藝裝備的作用、分類及特點63
一、焊接工藝裝備的地位和作用63
二、焊接工藝裝備的分類與組成63
三、焊接工藝裝備的特點64
第二節裝配常用的工具、量具與設備65
一、裝配常用的工具及量具65
二、裝配常用的設備65
第三節裝焊工裝夾具68
一、裝焊工裝夾具的分類68
二、裝焊工裝夾具的用途和要求69
三、定位器70
四、夾緊器75
五、夾具體88
六、工裝夾具設計的基本知識90
七、夾具結構實例分析94
八、裝焊夾具的正確使用與維護99
第四節焊接變位機械裝置與設備100
一、焊接變位機械的分類與要求100
二、焊件變位機101
三、焊機變位機109
四、焊工變位機114
五、變位機械裝備的組合應用116
第五節輔助裝置與設備116
一、裝焊吊具117
二、起重運輸設備118
三、盤絲除銹機119
四、焊劑墊119
五、焊劑輸送和回收裝置121
第四章 焊接工藝過程設計及管理125
第一節焊接工藝過程設計125
一、焊接工藝過程設計的內容125
二、焊接工藝過程設計的依據125
三、焊接工藝過程設計的程序126
四、焊接工藝過程設計的要求126
五、生產類型及其特點127
第二節焊接工藝過程分析及工藝方案的確定128
一、對產品技術要求的分析128
二、對先進工藝技術應用的分析129
三、焊接工藝方案的確定130
四、焊接工藝方案示例131
第三節焊接工藝性審查132
一、焊接工藝性審查的目的132
二、焊接工藝性審查的內容132
三、焊接工藝性審查的步驟133
四、焊接工藝性審查的注意事項134
五、焊接工藝性審查實例138
第四節焊接工藝評定143
一、焊接工藝評定的目的143
二、焊接工藝評定的方法146
三、焊接工藝評定的程序146
四、焊接工藝評定的條件與規則148
五、焊接工藝評定的試驗項目156
六、焊接工藝評定的試驗方法與合格標准157
七、編制焊接工藝評定報告161
八、焊接工藝評定實例163
第五節焊接工藝規程的編制165
一、焊接工藝規程的意義及作用165
二、焊接工藝規程的編制原則165
三、焊接工藝規程的編制依據166
四、焊接工藝規程的編制步驟166
五、焊接工藝規程的內容與編制要求168
六、焊接工藝規程編制的注意事項168
七、焊接工藝規程示例168
第六節焊接技術方案的編制176
一、焊接技術方案的編制范圍176
二、焊接技術方案的內容176
第七節焊接工藝過程設計管理及生產管理流程177
第五章 焊接結構生產的常用焊接方法178
第一節焊條電弧焊178
一、焊條電弧焊的原理、特點及應用范圍178
二、焊條電弧焊設備及輔助工具178
三、焊條的分類、選用及使用管理184
四、焊條電弧焊焊接參數的選擇187
五、焊條電弧焊的基本操作技術190
六、焊條電弧焊各種焊接位置的操作要點194
第二節埋弧焊198
一、埋弧焊的原理、特點及應用范圍198
二、埋弧焊設備199
三、埋弧焊焊接材料205
四、埋弧焊工藝215
五、特種埋弧焊工藝223
六、手工埋弧焊226
第三節鎢極惰性氣體保護焊226
一、TIG焊原理、特點及應用范圍226
二、TIG焊設備227
三、TIG焊焊接材料237
四、TIG焊工藝241
五、TIG點焊250
六、熱絲TIG焊251
第四節熔化極氣體保護焊251
一、MIG焊的原理、特點及應用范圍251
二、MIG焊熔滴過渡類型及影響因素252
三、MIG焊設備252
四、MIG焊焊接材料259
五、MIG焊工藝262
六、熔化極脈沖氬弧焊270
第五節CO2氣體保護焊273
一、CO2焊的原理、特點及應用范圍273
二、CO2焊的一般知識274
三、CO2焊設備276
四、CO2焊的焊接材料281
五、CO2焊工藝284
六、CO2電弧點焊294
第六節等離子弧焊296
一、等離子弧的形成、類型及特點296
二、等離子弧焊的分類、特點及應用范圍297
三、等離子弧焊設備298
四、等離子弧焊的焊接材料304
五、等離子弧焊工藝304
六、脈沖等離子弧焊311
第七節電渣焊312
一、電渣焊的原理、特點及應用范圍312
二、電渣焊設備315
三、電渣焊的焊接材料318
四、電渣焊工藝321
五、電渣焊焊后熱處理333
第八節螺柱焊333
一、螺柱焊的分類與螺柱焊方法的選擇333
二、電弧螺柱焊334
三、電容放電螺柱焊342
四、短周期螺柱焊346
五、螺柱焊的質量控制及缺陷防止348
六、螺柱焊的質量檢驗349
第九節摩擦焊350
一、摩擦焊的原理、特點及應用范圍350
二、摩擦焊的分類351
三、摩擦焊機354
四、摩擦焊工藝358
第十節藥芯焊絲氣體保護焊364
一、藥芯焊絲氣體保護焊的原理、特點及應用范圍364
二、藥芯焊絲氣體保護焊設備366
三、藥芯焊絲的類型及其選用366
四、藥芯焊絲氣體保護焊焊接參數的選擇368
五、藥芯焊絲熔化極氣體保護焊的操作技術373
第六章 焊接結構生產過程與管理375
第一節焊接結構設計的基本知識375
一、焊接結構設計的基本要求375
二、焊接結構設計的基本原則375
三、焊接結構設計的一般程序376
四、焊接結構設計的一般方法376
五、焊接結構常見的焊接接頭設計382
六、焊接結構的鋼材選用396
七、焊接結構深化設計398
第二節焊接結構的基本構件400
一、焊接梁、柱、桁架400
二、焊接網架結構408
三、焊接容器結構411
四、機械零部件焊接結構414
五、薄板焊接結構417
第三節焊接結構生產工藝過程418
一、生產組織與准備418
二、備料加工419
三、裝配與焊接419
四、焊后熱處理419
五、結構質量檢驗與后處理420
六、焊接結構安全評定420
第四節焊接結構的備料及成形加工421
一、原材料的復驗421
二、鋼材的矯正及預處理422
三、划線435
四、放樣439
五、下料451
六、坯料的邊緣加工465
七、水火成形467
八、折邊成形468
九、彎曲成形468
十、壓延與旋壓成形483
十一、爆炸成形488
十二、縮口與擴口成形491
十三、成形件的一般質量要求491
十四、焊接構件備料實例492
第五節焊接結構的裝配494
一、焊接結構裝配的特點494
二、裝配的基本條件及裝配基准494
三、裝配中的測量496
四、裝配工藝498
五、裝配方法501
六、裝配焊接順序503
七、裝配質量檢查504
八、裝配中的注意事項504
九、典型焊接結構裝配505
第六節焊接結構的焊接工藝511
一、焊接工藝制訂的原則和內容511
二、焊接方法的選擇512
三、焊接材料的選擇517
四、焊接加工設備及無損檢測設備的合理選用529
五、產品焊接試板的力學性能試驗534
六、各種長度焊縫的焊接方法537
七、焊接工藝評定538
第七節焊接結構生產的質量管理538
一、焊接企業的質量管理體系538
二、焊接質量管理任務及質量管理手冊539
三、焊接質量管理的環節及程控文件的編制540
四、焊接質量的全過程檢驗541
五、焊接質量的檢驗管理546
第八節焊接結構生產的組織與管理547
一、焊接車間及其平面布置547
二、焊接結構生產組織的形式與內容554
三、焊接結構生產管理措施557
四、焊接結構生產的材料消耗定額管理558
五、焊接結構生產的勞動工時定額管理567
第七章 典型焊接結構的生產工藝575
第一節鍋爐的生產工藝575
一、鍋爐的型號、分類及參數575
二、鍋爐的構造577
三、鍋爐鍋筒的制造工藝578
四、鍋爐集箱的制造工藝583
五、鍋爐受熱面管件的制造工藝587
第二節壓力容器的生產工藝595
一、壓力容器的基本知識595
二、中、低壓容器的制造工藝598
三、高壓容器的制造工藝603
四、球形容器的制造工藝604
五、塔器的制造工藝610
六、立式圓柱形大型儲罐的制造工藝612
七、換熱器的制造工藝617
第三節起重機械的生產工藝621
一、橋式起重機的生產工藝621
二、桁架起重機的生產工藝632
三、塔式起重機的生產工藝634
第四節船體結構的生產工藝638
一、船舶的類型與船體結構638
二、船體結構的制造工藝639
三、整體造船中的焊接工藝643
第五節混凝土攪拌機的生產工藝644
一、JS1000雙卧軸強制式攪拌機的基本構造644
二、JS1000雙卧軸強制式攪拌機的制造工藝644
第六節輕型建築鋼結構的生產工藝649
一、建築鋼結構的應用范圍649
二、輕型建築鋼結構的制造工藝649
三、輕型超高層建築焊接箱形柱的制造工藝652
四、梁、柱結構的制造工藝655
五、桁架的制造工藝657
六、管道的焊接工藝658
第八章 焊接結構生產的機械化和自動化668
第一節焊接自動機668
一、梁、柱結構件的焊接自動機668
二、水輪機活動導葉的焊接自動機669
三、摩托車部件的焊接自動機670
四、液化氣鋼瓶的焊接自動機672
五、箱形梁的CO2焊接自動機672
六、鍋爐膜式壁的焊接自動機672
第二節焊接中心673
一、細長管體內環縫焊接中心674
二、大直徑容器筒節縱縫焊接中心674
三、大直徑容器筒體內環縫焊接中心675
四、容器筒體外環縫焊接中心676
五、汽車車輪合成焊接中心677
六、汽車儲氣筒外環縫焊接中心678
七、橋式起重機主梁焊接中心678
第三節焊接生產線679
一、中小直徑筒（管）體焊接生產線679
二、汽車車輪合成自動裝焊生產線680
三、鋼筋網裝焊生產線681
四、鍋爐膜式壁的脈沖MAG焊生產線682
第四節焊接機器人687
一、焊接機器人的優點及其應用意義687
二、焊接機器人的構成與分類687
三、焊接機器人的工作方法、原理及操作步驟691
四、對焊接機器人的要求693
五、焊接機器人的主要技術指標693
六、焊接機器人的運動控制及命令體系695
七、點焊機器人的特點及應用698
八、弧焊機器人的特點及應用703
九、國內外幾種典型的焊接機器人介紹716
第五節計算機圖像處理及模式識別在焊接中的應用723
一、圖像處理系統723
二、焊接近弧區機器人的視覺成像724
三、圖像處理在窄間隙MIG／MAG焊在線檢測中的應用725
第九章 焊接應力與變形728
第一節焊接應力與變形的基本知識728
一、焊接應力與變形的概念728
二、焊接應力與變形的危害性728
三、焊接應力與變形產生的原因729
四、焊接應力與變形的影響因素729
五、焊接應力與變形之間的關系730
第二節焊接殘余應力的控制及消除730
一、焊接殘余應力的分類730
二、焊接殘余應力的分布與影響731
三、控制焊接殘余應力的措施737
四、消除焊接殘余應力的方法742
五、測量焊接殘余應力的方法746
第三節焊接殘余變形的控制及矯正747
一、焊接殘余變形的分類748
二、影響焊接殘余變形的因素749
三、焊接殘余變形的估算及經驗數據751
四、控制焊接殘余變形的措施755
五、薄板低應力無變形的焊接方法762
六、矯正焊接殘余變形的方法765
第四節焊接變形的觀測試驗767
一、試驗材料、設備及工具768
二、試驗方法及步驟768
三、試驗報告769
第五節控制焊接應力與變形的工程實例769
一、大型水輪機轉子的工地拼焊769
二、大型管板盒狀結構的焊接770
第十章 焊接結構的失效破壞772
第一節焊接結構的失效及其類型772
一、焊接結構的失效及其影響772
二、焊接結構失效的原因772
三、焊接結構失效的類型773
第二節焊接結構的塑性破壞及其防止774
一、塑性破壞的特征與危害774
二、塑性破壞的機理與原因776
三、塑性破壞的防治措施776
第三節焊接結構的脆性斷裂及其防止777
一、脆性斷裂的特征與危害778
二、脆性斷裂的原因779
三、脆性斷裂的影響因素779
四、抗脆性斷裂性能的評定784
五、預防焊接結構脆性斷裂的措施789
第四節焊接結構的疲勞斷裂及其防止794
一、疲勞斷裂的基本特征及危害794
二、疲勞斷裂的基本類型795
三、疲勞斷裂的原因與影響因素795
四、提高焊接接頭疲勞強度的措施799
第五節焊接結構的腐蝕疲勞802
一、腐蝕疲勞的特征802
二、影響腐蝕疲勞的因素803
三、提高腐蝕疲勞強度的措施803
第六節焊接結構失效分析的程序804
一、焊接結構失效分析的一般過程804
二、常用失效分析的試驗方法805
第十一章 焊接結構的質量檢驗808
第一節焊接質量檢驗的重要性及檢驗方式808
一、焊接質量檢驗的重要性808
二、焊接質量檢驗的內容與方法808
三、焊接質量檢驗的依據808
四、焊接質量檢驗的方式810
第二節焊接接頭的非破壞性檢驗811
一、外觀檢驗811
二、焊接容器的密封性檢驗815
三、焊接容器的耐壓檢驗816
四、焊縫的無損檢測816
五、堆焊層超聲波探傷檢驗861
六、無損檢測新技術862
第三節焊接接頭的破壞性檢驗869
一、焊接接頭力學性能試驗的取樣方法869
二、焊接接頭沖擊試驗873
三、焊接接頭拉伸試驗875
四、焊縫及熔敷金屬拉伸試驗879
五、焊接接頭彎曲試驗881
六、焊接接頭四點彎曲疲勞試驗889
七、焊接接頭硬度試驗891
八、焊接接頭金相檢驗897
九、焊接接頭不銹鋼晶間腐蝕試驗900
十、焊接接頭ECO試驗910
十一、焊接試件的斷口分析911
十二、焊接接頭的化學分析試驗912
十三、焊接接頭的微型剪切試驗916
第四節異種金屬的焊接質量檢驗917
一、異種金屬焊接接頭力學性能檢驗917
二、異種金屬焊接接頭耐蝕性檢驗917
三、異種金屬焊接接頭金相組織檢驗917
第五節焊接產品總體檢驗及產品接頭的表面性能檢驗918
一、焊接產品的總體檢驗918
二、焊接產品的最終檢驗918
三、焊接產品接頭的表面性能檢驗919
第六節焊接質量檢驗標准919
一、鋼結構焊縫外形尺寸919
二、鋼的弧焊接頭缺陷質量分級指南921
三、金屬熔焊焊接接頭射線照相質量分級925
四、金屬管道熔焊環向對接接頭射線照相質量分級927
五、鋼制焊接壓力容器技術條件932
六、鋼焊縫手工超聲波探傷結果的分級933
七、鋼制管道環向焊縫對接接頭超聲波檢測結果的質量分級934
八、二氧化碳氣體保護焊質量評定標准935
九、鋁制壓力容器的一般技術要求938
十、蒸汽鍋爐的焊接質量評定標准939
十一、磁粉檢驗缺陷磁痕的分級940
十二、焊縫滲透檢測缺陷跡痕的分級941
十三、釺縫外觀質量評定標准941
第十二章 焊接缺欠及缺陷返修943
第一節焊接缺欠的分類及其危害943
一、焊接缺欠與焊接缺陷943
二、焊接缺欠的分類944
三、焊接缺欠的特征944
四、不同焊接方法易產生的各種焊接缺欠945
五、焊接缺欠的產生原因及影響因素950
六、焊接缺欠的危害952
第二節焊接缺欠的分類標准955
一、金屬熔焊焊接缺欠的分類955
二、金屬壓焊焊接缺欠的分類955
三、金屬釺焊焊接缺欠的分類964
第三節焊縫缺欠及其預防措施966
一、焊縫表面尺寸不符合要求966
二、焊接裂紋967
三、層狀撕裂967
四、氣孔968
五、咬邊968
六、未焊透968
七、未熔合969
八、夾渣969
九、焊瘤969
十、塌陷970
十一、凹坑970
十二、燒穿970
十三、根部收縮970
十四、夾鎢971
十五、錯邊971
第四節常見的焊接缺欠及排除方法971
一、熔焊缺欠971
二、電阻焊缺欠973
三、釺焊缺欠976
四、其他焊接缺欠976
第五節焊縫外觀缺陷的返修978
一、返修要求978
二、返修前的准備978
三、返修補焊坡口的制備979
四、返修操作的技術要求979
五、返修的方法980
六、返修的注意事項981
第十三章 焊接勞動安全與衛生技術982
第一節焊接作業的危險因素和有害因素982
一、焊接作業的危險因素982
二、焊接作業的有害因素982
第二節焊接作業的安全規程與衛生標准986
一、有關焊接作業的主要安全規程986
二、有關焊接作業的安全與衛生標准986
第三節焊接安全技術987
一、焊條電弧焊安全技術987
二、等離子弧焊安全技術990
三、真空電子束焊安全技術990
四、激光焊安全技術991
五、電渣焊安全技術991
六、電阻焊安全技術992
七、高頻焊安全技術992
八、超聲波焊安全技術993
九、摩擦焊安全技術993
十、爆炸焊安全技術993
十一、碳弧氣刨安全技術993
十二、氣焊與氣割安全技術994
十三、高處焊接作業安全技術998
十四、野外（或露天）焊接作業的安全措施999
十五、焊接防火、防爆安全技術999
第四節焊接勞動衛生及個人防護1001
一、評價焊接作業環境的衛生標准1001
二、改善安全衛生條件的焊接技術1004
三、焊接作業場所的通風除塵1005
四、焊接物理危害因素的防護1008
五、焊工個人勞動防護用品1009
第五節常用焊接方法的安全與衛生防護要點1011
一、焊接安全與衛生防護的一般要點1011
二、焊條電弧焊安全與衛生防護要點1012
三、氣焊、氣割安全與衛生防護要點1012
四、二氧化碳氣體保護焊安全與衛生防護要點1012
五、氬弧焊安全與衛生防護要點1013
六、等離子弧焊與切割的安全與衛生防護要點1013
七、電阻焊安全防護要點1013
八、碳弧氣刨衛生防護要點1014
參考文獻
