緒論1

一、金屬焊接的本質與熔化焊的分類1

二、學習本課程的目的與意義2

三、學習本課程的目標要求3

四、學習本課程的方法3



章金屬學基礎4

節金屬材料的物理性能4

一、金屬材料的物理性能4

二、密度4

三、熔點4

四、熱膨脹性4

五、導熱性4

六、導電性5

第二節金屬材料的力學性能5

一、強度5

二、塑性7

三、硬度8

四、衝擊韌性12

五、疲勞強度14

第三節金屬的晶體結構14

一、金屬的晶格與晶胞15

二、常見的晶體結構類型15

三、金屬的實際晶體結構與晶體缺陷16

四、金屬的同素異構轉變18

第四節金屬的結晶過程19

一、金屬結晶的概念19

二、金屬結晶的過冷現像19

三、金屬的結晶過程20

四、晶粒大小對金屬力學性能的影響20

五、控制晶粒大小的措施21

第五節合金的結構與結晶21

一、基本概念21

二、合金的結構特點22

三、合金的結晶特點23

合金相圖及分析23

第六節鐵碳合金相圖27

一、概述27

二、鐵碳合金的相及組織28

三、鐵碳合金相圖的分析30

四、典型鐵碳合金的結晶過程33

五、FeFe3C相圖的應用38

第七節金屬受力時結構和性能的變化41

一、金屬的塑性變形42

二、冷塑性變形對金屬組織結構和性能的影響43

三、冷塑性變形金屬加熱時組織結構和性能的變化45

實驗一金相試樣制備及顯微鏡使用46

實驗二鐵碳合金組織觀察51

思考練習題53



第二章焊件熱處理基礎55

節概述55

一、焊件熱處理的目的及意義55

二、常用熱處理方法56

第二節鋼在加熱時的轉變56

一、奧氏體的形成過程56

二、影響奧氏體形成的因素57

三、奧氏體的晶粒度57

四、影響奧氏體晶粒長大的因素58

第三節鋼在冷卻時的轉變59

一、過冷奧氏體的等溫轉變59

二、過冷奧氏體等溫轉變產物的組織和性能60

三、過冷奧氏體的連續冷卻轉變62

四、過冷奧氏體等溫轉變曲線的應用64

第四節常用熱處理方法65

一、退火65

二、正火67

三、淬火67

四、回火71

五、表面熱處理73

六、熱處理新技術簡介76

第五節焊件熱處理工藝的選擇78

一、熱處理的技術條件79

二、焊件熱處理工藝的選擇80

實驗三鋼的熱處理操作84

思考練習題85



第三章常用金屬材料86

節碳鋼86

一、鋼素及其對鋼的性能的影響86

二、碳鋼的分類86

三、碳鋼的牌號、性能及用途87

第二節合金鋼90

一、合金鋼的分類和牌號91

二素對鋼組織和性能的影響91

三、合金結構鋼92

四、合金工具鋼和高速工具鋼97

五、特殊性能鋼100

第三節鑄鐵102

一、鑄鐵的分類和石墨化102

二、灰鑄鐵103

三、可鍛鑄鐵104

四、球墨鑄鐵105

五、蠕墨鑄鐵106

第四節有色金屬107

一、鋁及鋁合金107

二、銅及銅合金110

三、鈦及鈦合金112

思考練習題114



第四章焊接材料115

節焊條115

一、焊條的組成及作用115

二、焊條的分類、型號及牌號119

三、焊條的工藝性能125

四、焊條的冶金性能127

五、焊條的選用、使用及制造129

六、焊條的發展現狀132

第二節焊絲134

一、焊絲的分類135

二、焊絲的牌號135

三、實心焊絲136

四、藥芯焊絲136

第三節焊劑138

一、焊劑的分類138

二、焊劑的型號和牌號139

三、焊劑的組成與性能143

四、焊劑的選用144

五、焊劑發展的現狀145

第四節焊接用氣體145

一、焊接用氣體的物理和化學性質145

二、焊接用氣體的類型及用途147

第五節钎料與钎劑149

一、钎料的分類149

二、钎料的編號149

三、钎焊對钎料的要求150

四、钎劑的種類、型號和牌號151

五、常用钎劑的性能和用途152

第六節其他焊接材料153

一、鎢極的種類與性能153

二、氣焊熔劑154

三、其他焊接材料155

思考練習題155



第五章焊接冶金基礎157

節焊接熱過程157

一、常用焊接熱源及傳熱基本方式157

二、焊接溫度場158

三、焊接熱循環161

第二節焊接冶金的特點164

一、焊接時金屬的保護164

二、焊接冶金的特點165

三、焊接冶金各反應區的特點166

第三節焊縫金屬的組成167

一、焊條的熔化及過渡167

二、母材的熔化及熔池169

三、母材金屬的稀釋170

四、焊接熔渣170

第四素對焊縫金屬的作用171

一、氫對焊縫金屬的作用172

二、氮對焊縫金屬的作用174

三、氧對焊縫金屬的作用174

四、焊縫中硫、磷的控制178

五、焊縫金屬的合金化179

第五節焊縫金屬的組織與性能181

一、焊縫金屬的一次結晶181

二、焊縫金屬的固態相變182

三、焊縫金屬的化學不均勻性182

第六節焊接熱影響區183

一、熔合區的組織與性能183

二、焊接熱影響區加熱時的組織轉變183

三、焊接熱影響區冷卻過程的組織轉變184

四、焊接熱影響區的組織與性能185

第七節焊接接頭組織和性能的調整與改善186

一、焊接接頭的特點186

二、影響焊接接頭組織和性能的因素187

三、焊接接頭組織和性能的調整與改善188

實驗四焊條熔化繫數、熔敷繫數的測定188

實驗五熔敷金屬擴散氫測量190

實驗六焊接接頭金相組織觀察195

思考練習題196



第六章焊接缺陷的產生及防止198

節焊接缺陷的種類及特征198

一、焊接缺陷的類型198

二、常見焊接缺陷的特征及危害199

第二節焊縫中的氣孔與夾雜物201

一、焊縫中的氣孔201

二、焊縫中的夾雜物208

第三節焊接結晶裂紋209

一、結晶裂紋的特征210

二、結晶裂紋產生的原因210

三、影響結晶裂紋產生的因素210

四、防止結晶裂紋產生的措施214

第四節焊接冷裂紋216

一、焊接冷裂紋的類型216

二、焊接冷裂紋產生的原因216

三、防止焊接冷裂紋的措施219

第五節其他焊接缺陷221

一、咬邊221

二、焊瘤221

三、凹坑與弧坑221

四、未焊透與未熔合222

五、塌陷與燒穿222

六、夾渣223

七、焊縫尺寸與形狀不符合要求224

思考練習題224



參考文獻226