章焊接工藝基礎知識 / 1

節金屬學基本知識1

一、金屬材料的分類1

二、常用金屬材料的主要性能7

三、常用金屬材料的特性和用途17

四素對金屬材料性能的影響36

五、鋼的焊接性37

第二節焊接工藝資料及參數41

一、焊接常用數據41

二、焊接接頭及焊縫形式42

三、計量單位的換算46

四、焊接電流47

五、電弧電壓48

六、焊接方法的選擇49

七、焊接速度51

第三節焊接輔助工藝51

一、焊前和焊後熱處理51

二、焊接應力和變形52

三、其他輔助工藝64

第四節焊接質量與檢驗64

一、焊接缺陷的防止與返修64

二、焊接質量檢驗68



第二章焊接材料 / 74

節焊條74

一、焊條的組成及作用74

二、焊條的類型和用途77

三、焊條的選擇、使用及保管91

第二節焊絲93

一、焊絲的分類93

二、焊絲的品種及焊接規範96

三、焊絲的選用和保管108

第三節焊劑109

一、埋弧焊劑的分類109

二、埋弧焊劑型號、性能、牌號及用途109

三、焊劑的使用與保管113

第四節钎料和钎劑114

一、钎料114

二、钎劑118

三、钎料及钎劑的選用122

第五節其他焊接材料127

一、氣體保護焊用鎢極材料127

二、氣體保護焊用氣體127

三、碳弧氣刨用碳電極129



第三章焊條電弧焊 / 130

節焊條電弧焊的特點和應用範圍130

一、焊條電弧焊特點130

二、焊條電弧焊應用範圍130

第二節焊條電弧焊的常用設備與工、量具131

一、焊條電弧焊的常用設備131

二、焊條電弧焊的常用工具146

三、焊條電弧焊的常用量具150

第三節焊條電弧焊工藝152

一、焊接工藝參數的選擇152

二、焊條電弧焊基本操作156

三、焊條電弧焊不同位置的操作工藝161

四、常見焊條電弧焊缺陷及預防措施175



第四章埋弧焊 / 177

節埋弧焊的工作原理、特點及應用範圍177

一、埋弧焊的工作原理及特點177

二、埋弧焊的應用範圍178

第二節焊接工藝參數選擇178

一、焊接工藝參數對焊縫質量的影響178

二、焊接電源的選擇181

三、焊接速度對焊縫成形的影響181

四、焊件位置對焊縫的影響181

五、不同接頭形式的焊接182

六、焊絲直徑、傾角及伸出長度183

七、裝配定位焊和襯墊單面焊雙面成形183

八、焊接工藝參數的選擇方法185

第三節埋弧焊的操作工藝185

一、焊前準備185

二、基本操作186

三、對接直縫的焊接操作工藝187

四、角焊縫的焊接操作技能191

五、埋弧焊的堆焊操作技能192

六、環縫對接焊的操作技能193

七、埋弧焊的常見缺陷與預防措施196



第五章氣焊與氣割 / 198

節氣焊198

一、氣焊的特點與應用範圍198

二、氣焊設備及工具199

三、氣焊焊接工藝的參數與規範選擇原則205

四、氣焊焊前準備與基本操作工藝205

五、各種焊接位置氣焊的操作工藝208

六、管子的氣焊操作工藝212

第二節氣割215

一、氣割的特點與應用範圍215

二、氣割的應用條件216

三、常用金屬材料的氣割性能217

四、氣割工藝參數的選擇218

五、氣割基本操作工藝220



第六章氬弧焊 / 227

節氬弧焊的基本知識227

一、氬弧焊的特點、分類及應用範圍227

二、氬氣的保護效果的影響因素與提高保護效果要點228

三、氬弧焊焊接參數231

第二節氬弧焊焊接工藝與基本操作工藝233

一、氬弧焊焊接工藝233

二、氬弧焊焊接操作技能236

三、薄板、管板及管道氬弧焊的操作工藝251

四、氬弧焊的常見缺陷與防止方法255



第七章二氧化碳氣體保護焊 / 257

節二氧化碳氣體保護焊的基礎知識257

一、CO2氣體保護焊的特點及應用範圍257

二、CO2氣體保護焊的冶金特點258

三、CO2氣體保護焊的分類259

四、常用CO2氣體保護焊焊機的型號參數和故障維修259

五、CO2氣體的性質、提純措施及選用262

六、CO2氣體保護焊的飛濺263

七、CO2氣體保護焊熔滴過渡形式264

八、CO2氣體保護焊的常見焊接缺陷及預防措施265

第二節二氧化碳氣體保護焊的焊接工藝267

一、CO2氣體保護焊的焊接工藝參數267

二、CO2氣體保護焊的基本操作272

三、各種位置的焊接操作工藝276



第八章其他焊接工藝方法 / 285

節電阻焊285

一、電阻焊的特點及應用範圍285

二、點焊285

三、縫焊299

四、凸焊304

五、對焊309

第二節電渣焊315

一、電渣焊的特點、分類與應用範圍315

二、電渣焊焊接工藝參數317

三、電渣焊焊前準備321

四、電渣焊操作工藝323

五、電渣焊操作時的注意事項337

六、電渣焊焊後熱處理338

七、電渣焊常見缺陷、產生原因及預防措施338

第三節等離子弧焊接與切割339

一、等離子弧的形成339

二、等離子弧的類型與特點340

三、等離子弧焊接的應用範圍342

四、等離子弧焊接工藝342

五、等離子弧切割工藝346

六、等離子弧焊接與切割基本方法347

七、等離子弧切割常見故障、原因及改善措施354

第四節钎焊和擴散焊355

一、钎焊355

二、擴散焊366

第五節高頻焊369

一、高頻焊的原理、特點、分類及應用範圍369

二、高頻焊的特性371

三、高頻焊工藝參數373

四、常用金屬材料的焊接要點375

五、高頻焊常見缺陷及預防措施377

第六節激光焊377

一、激光焊的特點及應用範圍377

二、激光焊工藝參數378

三、典型構件的激光焊387



第九章常用金屬材料的焊接 / 388

節鑄鐵的焊接388

一、鑄鐵的種類及性能特點388

二、鑄鐵的焊接性及焊接工藝388

三、球墨鑄鐵的焊接特點及焊接工藝395

第二節碳鋼的焊接396

一、低碳鋼的焊接特點、材料及工藝396

二、中碳鋼的焊接特點、材料及工藝400

三、高碳鋼的焊接特點及焊接工藝402

第三節不鏽鋼的焊接403

一、不鏽鋼的分類、性能及用途403

二、不鏽鋼的腐蝕形式和影響404

三、不鏽鋼的焊接性與焊接工藝404

第四節合金結構鋼的焊接421

一、合金結構鋼的分類421

二、合金結構鋼的焊接工藝422

第五節低溫鋼的焊接429

一、低溫鋼的分類和加工性能429

二、低溫鋼的焊接特點430

三、低溫鋼的焊接工藝430

第六節耐熱鋼的焊接432

一、耐熱鋼焊接特點432

二、耐熱鋼的焊接性及工藝措施432

三、耐熱鋼焊條的選用原則、焊前預熱目的及焊後熱處理的目的433

四、耐熱鋼的類型與焊接工藝434

第七節鋁及鋁合金的焊接440

一、鋁及鋁合金的分類440

二、鋁及鋁合金的焊接性440

三、鋁及鋁合金的焊前及焊後清理441

四、各種焊接方法焊接鋁及鋁合金的比較441

五、鋁及鋁合金的氬弧焊工藝442

第八節銅及銅合金的焊接450

一、銅及銅合金的焊接性450

二、焊接材料和焊接方法選擇451

三、銅及銅合金的焊接工藝451

第九節鈦及鈦合金的焊接456

一、鈦及鈦合金的分類456

二、鈦及鈦合金的焊接性456

三、鈦及鈦合金焊接材料459

四、焊前的準備及焊接工藝459



第十章異種金屬材料的焊接 / 464

節異種金屬焊接的特點、問題、方法及接頭464

一、異種金屬焊接的特點464

二、異種金屬焊接的主要問題465

三、異種金屬焊接性與焊接接頭466

四、異種金屬的焊接方法467

第二節鋼與鑄鐵的焊接469

一、鋼與鑄鐵的焊接性469

二、鋼與鑄鐵的焊接方法471

第三節異種鋼的焊接474

一、異種鋼的焊接形式474

二、常用異種鋼焊接的焊條的選用原則474

三、異種鋼焊接接頭裂紋和工藝措施475

四、異種鋼焊接材料的選擇476

五、異種鋼焊接參數及焊接方法的選擇476

六、常用異種鋼焊接的焊條型號、焊前預熱及焊後熱處理477

第四節鋼與有色金屬的焊接480

一、鋼與鋁及鋁合金的焊接480

二、鋼與銅及銅合金的焊接482

三、鋼與鈦及鈦合金的焊接485

四、鋼與鎳及鎳合金的焊接486



第十一章典型鋼結構的焊接 / 488

節鋼結構的類型和焊接結構設計基礎488

一、鋼結構的類型488

二、焊接結構設計基礎490

第二節網架結構的焊接493

一、焊接鋼板節點493

二、焊接空心球節點495

三、焊接鋼管節點496

四、焊接鼓節點497

第三節柱和梁的焊接497

一、柱的焊接497

二、梁的焊接498

第四節壓力容器結構的焊接509

一、鍋爐壓力容器焊接的特點、分類及要求509

二、圓筒形壓力容器的生產焊接工藝511

三、球形壓力容器的焊接生產工藝515



參考文獻 / 518

焊接技術被廣泛應用於造船、車輛、建築、航空、航天、壓力容器、電工電子、石油化工機械、礦山、起重及國防等各個行業。隨著現代科學的進步，焊接新工藝、新材料、新裝備不斷湧現，現代化、自動化水平不斷提高，為了滿足焊接技術人員不斷提高理論技術水平和實際動手操作技能的需求，我們組織編寫了本手冊。

本手冊在內容組織和編排上強調實用性和可操作性，從焊接技術人員必須掌握的基礎知識入手，深入淺出地對不同的焊接工藝進行了講解。全書共11章：章、第二章介紹了焊接工藝基礎知識及焊接材料；第三章至第七章重點介紹了焊條電弧焊、埋弧焊、氣焊與氣割、氬弧焊、二氧化碳氣體保護焊等工藝；第八章介紹了其他焊接工藝方法，包括電阻焊、電渣焊、等離子弧焊接與切割、钎焊、擴散焊、高頻焊、激光焊等工藝；第九章至第十一章介紹了常用金屬材料及異種金屬材料的焊接工藝及典型鋼結構的焊接工藝，包括鑄鐵、碳鋼、不鏽鋼、合金結構鋼、低溫鋼、耐熱鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金、鈦及鈦合金、異種金屬材料。本手冊在編寫過程中，采用了大量的圖表，力求內容易懂、易查，能滿足各類焊接人員自學和提高的需要。書中所用名詞、術語、標準等均貫徹了國家標準。本手冊可作為從事焊接相關工作技術人員實際操作中的參考書，也可作為焊接技術的培訓教材。

本手冊由周文軍、張能武主編，參加編寫的人員還有：劉文花、張華瑞、宋志斌、周斌興、邵健萍、陶榮偉、錢瑜、陳偉、鄧楊、唐艷玲、唐雄輝、許君輝、蔣超、王首中、張雲龍、馮立正、龔慶華、王華、祝海欽、劉振陽、莫益棟、陳思、朱立芹、林誠也、黃波、楊傑、陳超、陸逸洲、楊飚、仇學謙、陳妙、胡欣、鐘建躍、李愷、顧超、張文佳、黃宇馳、李麗華、施文君、翁學明、徐之萱。在編寫過程中得到江南大學機械工程學院、江蘇省機械工程學會等單位的大力支持和幫助，在此表示感謝。

由於時間倉促，編者水平有限，書中不足之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。



編者