焊接手册 中国机械工程学会焊接学会 编 著 专业科技 文轩网

修订本出版说明
《焊接手册》第3版序
《焊接手册》第1卷第3版前言
第1章焊接方法概述1
1.1焊接方法分类1
1.2焊接方法介绍4
1.3焊接方法的选择7
1.4焊接技术的新发展11
参考文献12第1篇电弧焊
第2章弧焊电源13
2.1弧焊电源的负载特性——焊接电弧特性13
2.1.1焊接电弧的静态特性13
2.1.2焊接电弧的动特性14
2.2弧焊电源基础知识15
2.2.1基本特性与要求16
2.2.2弧焊电源的伏安特性及选用原则16
2.2.3弧焊电源的动特性17
2.2.4负载持续率18
2.3传统交流弧焊电源18
2.4传统直流弧焊电源19
2.4.1早期直流弧焊电源19
2.4.2晶闸管式弧焊整流器19
2.4.3晶闸管式交直流两用电源19
2.5逆变式弧焊电源20
2.5.1直流逆变电源基本原理20
2.5.2逆变主电路21
2.5.3逆变电源的关键器件23
2.5.4逆变弧焊电源控制电路——模拟—数字混合集成电路方式24
2.6逆变弧焊电源的高级应用26
2.6.1直流脉冲电源26
2.6.2二次逆变交流方波电源26
2.7数字化弧焊电源27
2.7.1数字化弧焊电源的定义27
2.7.2数字化焊接数据库和操作界面27
2.7.3数字化焊接电源特性控制器28
2.7.4数字化PWM控制器28
2.7.5弧焊电源的脉冲制技术29
2.8弧焊电源的电磁兼容技术29
2.9弧焊电源安全认证30
2.9.1中国产品认证30
2.9.2CE认证30
2.9.3北美认证30
2.9.4日本产品认证31
2.9.5德国产品认证31
2.9.6认证工作的一般程序31
参考文献31
第3章焊条电弧焊32
3.1焊接电弧和熔滴过渡32
3.1.1焊接电弧的静特性32
3.1.2电弧的温度分布33
3.1.3电弧偏吹33
3.1.4焊条的熔滴过渡34
3.1.5熔滴和熔池的作用力34
3.2焊接设备35
3.2.1基本焊接电路35
3.2.2弧焊电源35
3.2.3常用工具和辅具36
3.3焊条38
3.3.1焊条的组成及其作用38
3.3.2焊条分类、型号和牌号40
3.3.3焊条的选用原则42
3.3.4常用钢材的焊条选用43
3.3.5焊条的管理和使用44
3.3.6焊条消耗量计算45
3.4接头设计与准备47
3.4.1接头的基本形式47
3.4.2坡口的形式与制备47
3.4.3焊缝衬垫49
3.4.4焊接位置49
3.5焊接参数50
3.5.1焊条直径50
3.5.2焊接电流51
3.5.3电弧电压51
3.5.4焊接速度52
3.5.5焊缝层数52
3.5.6热输入52
3.5.7预热温度52
3.5.8后热与焊后热处理52
3.6焊接操作技术53
3.6.1基本操作技术53
3.6.2单面焊双面成形操作技术55
3.6.3管道向下立焊技术56
3.7焊条电弧焊的特殊方法58
3.7.1重力焊58
3.7.2躺焊59
3.8常见的焊条电弧焊缺陷及防止措施59
3.8.1焊缝形状缺陷及防止措施59
3.8.2气孔、夹杂和夹渣及防止措施60
3.8.3裂纹产生的原因及防止措施61
3.9安全与防护技术61
3.9.1防止触电61
3.9.2防止弧光辐射62
3.9.3防止火灾62
3.9.4防止爆炸62
3.9.5防止有毒气体和烟尘中毒62
参考文献62
第4章埋弧焊63
4.1埋弧焊原理及特点63
4.1.1埋弧焊原理和应用63
4.1.2埋弧焊的特点63
4.1.3埋弧焊的应用64
4.2埋弧焊电弧自动调节原理64
4.2.1埋弧焊对自动调节的要求64
4.2.2电弧自身调节系统65
4.2.3电弧电压反馈调节系统66
4.3埋弧焊设备68
4.3.1埋弧焊设备的分类和结构68
4.3.2埋弧焊电源70
4.3.3埋弧焊辅助设备73
4.4埋弧焊焊接参数及焊接技术75
4.4.1影响焊缝形状及性能的因素75
4.4.2自动埋弧焊工艺79
4.4.3半自动埋弧焊工艺86
4.4.4埋弧焊接头的基本形式87
4.5埋弧焊主要缺陷及防止87
4.5.1气孔87
4.5.2裂纹87
4.5.3夹渣88
4.6埋弧焊材料——焊丝、焊剂及其选配89
4.6.1焊丝89
4.6.2焊剂89
参考文献97
第5章钨极惰性气体保护焊98
5.1钨极惰性气体保护焊的原理、分类及特点98
5.1.1原理98
5.1.2分类98
5.1.3特点98
5.2钨极惰性气体保护焊的电流种类及极性选择99
5.2.1直流钨极氩弧焊99
5.2.2交流钨极氩弧焊99
5.2.3脉冲氩弧焊101
5.3钨极氩弧焊设备103
5.3.1焊接电源103
5.3.2引弧及稳弧装置106
5.3.3焊枪108
5.3.4供气系统和水冷系统109
5.3.5焊接程序控制装置110
5.3.6典型TIG焊的焊机技术数据110
5.4钨极和保护气体111
5.4.1钨极111
5.4.2保护气体112
5.5焊接工艺113
5.5.1接头及坡口形式113
5.5.2工件和填充焊丝的焊前清理114
5.5.3焊接参数的选取114
5.5.4脉冲氩弧焊的参数选择原则及步骤118
5.5.5操作技术120
5.5.6加强气体保护作用的措施121
5.5.7TIG焊常见缺陷产生的原因及预防措施121
5.6特种钨极惰性气体保护焊122
5.6.1TIG点焊122
5.6.2热丝TIG焊123
5.6.3双电极TIG焊124
5.6.4管管TIG焊124
5.6.5空心阴极真空电弧焊125
5.6.6活性TIG焊（ATIG）126
5.7安全技术126
5.7.1TIG焊的有害因素126
5.7.2安全防护措施126
5.8生产实例127
5.8.1铝合金包壳核燃料元件端盖密封焊接127
5.8.2不锈钢薄板自动TIG焊127
5.8.3啤酒发酵罐制造128
5.8.4锅炉管道打底焊接129
5.8.5铝镁合金对接垂直固定位置单面焊双面成形130
参考文献132
第6章等离子弧焊及切割133
6.1等离子弧工作原理133
6.1.1等离子弧的工作形式133
6.1.2等离子弧的类型134
6.1.3等离子弧的电流极性134
6.2等离子弧焊134
6.2.1基本焊接方法134
6.2.2等离子弧焊设备136
6.2.3焊接材料142
6.2.4焊接工装144
6.2.5焊接工艺145
6.2.6焊接缺陷148
6.3等离子弧喷焊150
6.3.1等离子弧喷焊的基本原理150
6.3.2等离子弧喷焊的特点150
6.3.3等离子弧喷焊的设备150
6.3.4等离子弧喷焊的应用150
6.4等离子弧切割151
6.4.1工作原理与切割特点151
6.4.2切割方法152
6.4.3切割设备155
6.4.4环境控制156
6.4.5切割工艺156
6.4.6切口质量158
6.5安全防护技术159
6.5.1防电击159
6.5.2防电弧光辐射159
6.5.3防灰尘与烟气159
6.5.4防噪声159
6.5.5防高频160
参考文献160
第7章熔化极气体保护电弧焊161
7.1概述161
7.2基本原理162
7.2.1焊丝的加热与熔化162
7.2.2熔滴过渡162
7.3设备166
7.3.1焊接电流166
7.3.2送丝系统168
7.3.3焊枪及软管169
7.3.4供气系统与冷却水系统171
7.3.5控制系统171
7.3.6自动气体保护焊设备178
7.3.7设备的选择178
7.4消耗材料179
7.4.1焊丝179
7.4.2保护气体179
7.5焊接参数184
7.6熔化极气体保护电弧焊的应用188
7.6.1焊丝的选择188
7.6.2保护气体的选择188
7.6.3焊接参数的设定188
7.6.4接头设计196
7.6.5焊接设备选择196
7.7熔化极气体保护焊的特殊应用196
7.7.1气电立焊196
7.7.2熔化极气体保护电弧点焊198
7.7.3窄间隙焊接198
7.7.4铝合金双脉冲MIG焊200
7.8优选的低热输入焊接法201
7.8.1低热输入冷弧焊法（Cold Arc）201
7.8.2冷金属过渡气体保护焊法207
7.8.3交流脉冲MIG焊210
7.9焊接缺陷与防止方法213
参考文献215
第8章药芯焊丝电弧焊216
8.1概述216
8.1.1药芯焊丝的发展216
8.1.2药芯焊丝的分类216
8.1.3药芯焊丝的特点218
8.2焊接设备219
8.2.1焊接电源219
8.2.2送丝机220
8.2.3焊枪220
8.2.4其他220
8.3焊接参数220
8.3.1焊接电流、电弧电压221
8.3.2焊丝伸出长度221
8.3.3保护气体流量222
8.3.4焊接速度222
8.4焊接工艺222
8.4.1接头准备222
8.4.2接头的施焊222
8.5药芯焊丝标准225
8.5.1中国（GB）标准225
8.5.2美国（AWS）标准227
8.5.3日本（JIS）标准228
8.6焊接质量228
参考文献229
第9章水下焊接与切割230
9.1水下焊接的特点与分类230
9.1.1水下焊接的基本特点230
9.1.2水下焊接分类231
9.2湿法水下焊接233
9.2.1水下焊条电弧焊233
9.2.2其他湿法水下焊接237
9.2.3湿法水下焊接的设计238
9.3高压干法水下焊接240
9.3.1高压焊接舱240
9.3.2焊接方法242
9.3.3高压干法水下焊接工艺245
9.3.4压力舱焊接模拟器246
9.4局部干法水下焊接247
9.4.1水下局部排水半自动CO2焊（LD—CO2焊）247
9.4.2其他局部干法水下焊接252
9.5水下焊缝的性能指标及质量检验253
9.5.1水下焊缝性能指标253
9.5.2水下焊接常出现的缺陷及其防止措施254
9.5.3水下焊缝的质量检验256
9.6水下切割258
9.6.1水下切割的发展及其分类258
9.6.2水下氧电弧切割260
9.6.3其他水下切割方法262
9.7水下焊接与切割安全技术及劳动卫生保护264
9.7.1水下焊接与切割安全技术基本知识264
9.7.2湿法水下焊接安全技术266
9.7.3高压干法水下焊接安全技术266
9.7.4水下切割安全技术266
9.7.5水下焊接与切割劳动卫生保护267
9.8水下焊接工程实例267
9.8.1平台水下桩的焊接267
9.8.2装焊牺牲阳极268
9.8.3补焊采油平台沉箱破洞268
9.8.4石油钻探平台的疲劳损伤修复269
9.8.5水下管线的修理270
参考文献271
第10章螺柱焊273
10.1螺柱焊工艺与设备273
10.1.1电容放电很好引燃螺柱焊273
10.1.2拉弧式螺柱焊275
10.1.3螺柱焊工艺方法的选择278
10.1.4自动螺柱焊系统279
10.2螺柱焊焊接质量检验279
10.3焊接专用螺柱284
第11章碳弧气刨285
11.1碳弧气刨的原理、特点及应用285
11.1.1原理285
11.1.2特点285
11.1.3应用285
11.2设备及材料285
11.2.1电源285
11.2.2气刨枪286
11.2.3碳棒286
11.3碳弧气刨工艺287
11.3.1工艺参数及其影响287
11.3.2低碳钢、合金钢及铸件的碳弧气刨287
11.3.3碳弧气刨的操作288
11.4常见缺陷及排除措施288
11.5碳弧气刨的冶金作用288
11.6自动碳弧气刨288
11.6.1自动碳弧气刨的优点288
11.6.2自动碳弧气刨设备288
11.7碳弧水气刨289
11.7.1碳弧水气刨设备289
11.7.2碳弧水气刨工艺参数290
11.7.3碳弧水气刨对材料组织的影响290
11.7.4粉尘测定290
11.8安全技术290
参考文献290
第12章高效电弧焊焊接方法与技术291
12.1绪论291
12.1.1概述291
12.1.2高效焊接的常见问题291
12.2高效焊接的主要解决办法293
12.2.1改变焊接材料293
12.2.2现有焊接工艺的优化295
12.2.3新型焊接工艺297
12.3单丝高速焊接工艺297
12.3.1高速焊接工艺的实现方式297
12.3.2单丝高速焊接工艺297
12.3.3单丝高速焊接工艺的典型工艺规范298
12.4双丝高速焊接工艺300
12.4.1双丝焊简介300
12.4.2双丝高速气体保护焊工艺300
12.5激光—MIG复合焊306
12.5.1激光—电弧复合焊的优点306
12.5.2激光—电弧复合焊的原理307
12.5.3激光—电弧复合热源分类308
12.5.4激光与电弧的复合方法308
12.5.5激光—MIG／MAG电弧复合焊的电弧形态及熔滴过渡310
12.5.6影响激光与MIG／MAG复合热源焊接的主要工艺因素312
12.6TIG—MIG的复合焊接313
12.6.1DE—GMAW焊原理及特点313
12.6.2DE—GMAW的焊枪结构及典型电弧特性314
12.6.3DE—GMAW焊的应用315
12.7等离子弧—MIG／MAG焊315
12.7.1等离子弧—MIG焊的特点315
12.7.2等离子弧—MIG焊设备316
12.7.3等离子弧—MIG焊原理317
12.7.4等离子弧—MIG焊技术的应用318
12.8A—TIG焊319
12.8.1A—TIG焊原理及特点319
12.8.2应用实例320
参考文献321第2篇电阻焊
引言323
第13章点焊328
13.1点焊电极328
13.1.1电极材料328
13.1.2电极结构328
13.1.3电极握杆331
13.2点焊方法和工艺332
13.2.1点焊方法332
13.2.2点焊焊接参数选择333
13.2.3不等厚度和不同材料的点焊334
13.3点焊的接头设计334
13.4常用金属的点焊335
13.4.1电阻焊前的工件清理335
13.4.2低碳钢的点焊336
13.4.3淬火钢的点焊336
13.4.4镀层钢板的点焊337
13.4.5不锈钢板的点焊339
13.4.6高温合金的点焊339
13.4.7铝合金的点焊340
13.4.8铜和铜合金的点焊341
13.4.9钛合金的点焊342
13.4.10铝合金的胶接点焊342
第14章缝焊344
14.1缝焊的电极344
14.2缝焊方法344
14.3缝焊工艺346
14.3.1焊接参数对缝焊质量的影响346
14.3.2缝焊焊接参数的选择347
14.4缝焊接头的设计347
14.5常用金属的缝焊348
14.5.1低碳钢的缝焊348
14.5.2淬火合金钢的缝焊348
14.5.3镀层钢板的缝焊348
14.5.4不锈钢和高温合金的缝焊349
14.5.5有色金属的缝焊351
第15章凸焊352
15.1凸焊电极、模具和夹具352
15.1.1电极材料352
15.1.2电极设计352
15.1.3焊接模具和夹具352
15.2凸焊的工艺特点和焊接参数353
15.2.1凸焊的工艺特点353
15.2.2凸焊的焊接参数353
15.3凸焊接头和凸点设计354
15.3.1凸焊接头设计354
15.3.2凸点设计354
15.4常用金属的凸焊357
15.4.1低碳钢的凸焊357
15.4.2镀层钢板的凸焊358
15.4.3贴聚氯乙烯塑料面钢板的凸焊358
15.4.4其他金属材料的凸焊359
第16章对焊361
16.1电阻对焊361
16.1.1电阻对焊的电阻和加热361
16.1.2电阻对焊的焊接循环、焊接参数和工件准备362
16.2闪光对焊363
16.2.1闪光对焊的两个阶段363
16.2.2闪光对焊的电阻和加热363
16.2.3闪光对焊的焊接循环、焊接参数和工件准备364
16.2.4常用金属的闪光对焊366
16.3典型工件的对焊369
16.3.1小截面工件的对焊369
16.3.2杆件对焊369
16.3.3管子对焊370
16.3.4薄板对焊371
16.3.5环形件对焊371
16.3.6刀具对焊372
16.4闪光对焊的几种方法373
16.5冲击焊373
16.6电热铆和电热镦锻374
16.6.1电热铆374
16.6.2电热镦锻374
16.7电阻切割375
参考文献376
第17章电阻焊设备377
17.1电阻焊设备分类及主要技术条件377
17.1.1电阻焊设备的分类和组成377
17.1.2电阻焊设备的通用技术条件378
17.2电阻焊设备的主电源及电气性能379
17.2.1单相工频焊机379
17.2.2二次整流焊机381
17.2.3三相低频焊机382
17.2.4电容储能焊机383
17.2.5逆变式焊机（变频焊机）383
17.3点焊机和凸焊机384
17.3.1圆弧运动式点焊机384
17.3.2垂直运动式点／凸焊机384
17.3.3移动式焊机385
17.3.4多点焊机386
17.3.5典型点焊机和凸焊机的主要技术参数及选用原则386
17.4缝焊机387
17.4.1横向缝焊机387
17.4.2纵向缝焊机387
17.4.3通用缝焊机388
17.4.4典型缝焊机的主要技术参数和选用原则388
17.5闪光对焊机和电阻对焊机389
17.5.1闪光对焊机389
17.5.2电阻对焊机390
17.5.3典型对焊机的主要技术参数和选用原则391
17.6电阻焊机的电极391
17.6.1电极材料391
17.6.2电极结构391
17.7电阻焊机的控制装置394
17.7.1主电力开关及触发器394
17.7.2程序转换定时器394
17.7.3热量控制器394
17.7.4故障显示和自诊断等其他功能395
17.7.5电阻焊机的群控及网络化控制396
17.7.6典型控制设备的主要技术参数396
17.8电阻焊机的安装、调试、保养和安全使用397
17.8.1电阻焊机的安装397
17.8.2电阻焊机的调试399
17.8.3电阻焊机的维护保养399
17.8.4常见故障和排除400
17.8.5电阻焊机的安全使用400
参考文献400
第18章电阻焊质量检验及监控401
18.1电阻焊质量检验401
18.1.1概述401
18.1.2电阻焊的检验方法与检验内容401
18.1.3电阻焊的工件尺寸要求401
18.1.4电阻焊的接头缺陷403
18.1.5电阻焊的接头强度406
18.1.6电阻焊机稳定性鉴定408
18.2电阻焊质量监控技术409
18.2.1概述409
18.2.2恒电流监控409
18.2.3动态电阻监控411
18.2.4能量监控412
18.2.5其他质量监控技术413
18.2.6点焊质量监控新技术415
18.2.7闪光对焊质量监控技术415
参考文献417第3篇高能束焊
引言418
第19章电子束焊422
19.1概述422
19.2电子束焊的工作原理和分类423
19.2.1电子束焊的工作原理423
19.2.2电子束焊的分类423
19.3电子束焊的设备和装置425
19.3.1电子枪425
19.3.2供电电源426
19.3.3真空系统428
19.3.4真空室429
19.3.5运动系统430
19.3.6电气控制系统430
19.3.7辅助系统430
19.3.8电子束焊接装置的几种形式432
19.4电子束焊的接头设计和焊接工艺433
19.4.1焊接接头设计433
19.4.2辅助工序434
19.4.3焊接工艺435
19.4.4焊接参数的选择436
19.5几种材料的电子束焊437
19.5.1钢437
19.5.2铝和铝合金438
19.5.3钛和钛合金438
19.5.4铜和铜合金438
19.5.5镁合金439
19.5.6难熔金属439
19.5.7金属间化合物439
19.5.8异种金属439
19.6应用439
19.7安全防护441
参考文献442
第20章激光焊接与切割443
20.1激光产生的基本原理443
20.1.1能级与辐射跃迁443
20.1.2自发辐射、受激辐射和受激吸收443
20.1.3泵浦与粒子数反转444
20.1.4激光的形成过程444
20.1.5激光的纵模与横模444
20.1.6激光的特点445
20.2激光焊设备445
20.2.1激光焊设备的组成445
20.2.2CO2气体激光器446
20.2.3YAG固体激光器447
20.2.4其他激光器449
20.2.5焊接（含切割）用激光器的特点450
20.3激光焊原理及分类450
20.3.1激光焊分类450
20.3.2激光焊原理450
20.3.3激光焊焊接过程中的几种效应451
20.3.4激光焊等离子体负面效应的抑制452
20.4激光深熔焊452
20.4.1激光深熔焊焊接设备的选择452
20.4.2深熔焊的接头设计453
20.4.3焊接参数及其对熔深的影响453
20.4.4金属材料的激光焊456
20.4.5非金属材料的激光焊458
20.4.6激光焊复合技术458
20.5激光热传导焊459
20.5.1传导焊的接头设计459
20.5.2焊接参数的选择460
20.5.3激光钎焊462
20.6激光焊应用实例463
20.7激光切割464
20.7.1激光切割的特点464
20.7.2激光切割的机理及分类464
20.7.3激光切割设备464
20.7.4影响切割质量的因素465
20.7.5脉冲激光切割469
20.8激光焊接与切割的安全防护470
20.8.1激光辐射的危害470
20.8.2激光危害的工程控制470
20.8.3激光危害的个人防护471
参考文献471第4篇钎焊
第21章钎焊方法及工艺473
21.1钎焊基本原理及特点473
21.2液态钎料对母材的润湿与铺展473
21.2.1液态钎料对母材的润湿作用473
21.2.2液态钎料在母材表面的铺展474
21.2.3液态钎料与母材的反应润湿474
21.2.4影响钎料润湿与铺展的因素475
21.3液态钎料的填缝过程477
21.3.1液态钎料的毛细流动477
21.3.2液态钎料的实际填缝过程478
21.4钎焊接头的形成479
21.4.1钎焊接头的结构479
21.4.2不同类型钎焊接头的形成479
21.4.3影响钎焊接头形成的因素480
21.5钎焊方法480
21.5.1炉中钎焊480
21.5.2火焰钎焊483
21.5.3浸渍钎焊484
21.5.4电阻钎焊485
21.5.5感应钎焊486
21.5.6其他钎焊方法487
21.5.7各种钎焊方法的比较489
21.6钎焊工艺489
21.6.1钎焊工艺步骤489
21.6.2工件表面准备489
21.6.3装配和固定491
21.6.4钎料的放置491
21.6.5涂阻流剂491
21.6.6钎焊参数492
21.6.7钎焊后清洗493
21.6.8工件的升温速度和冷却速度493
21.6.9钎焊接头的保温处理和结构的均匀化493
21.6.10熔析与溶蚀494
21.7钎焊接头设计494
21.7.1钎焊接头的基本形式494
21.7.2钎焊接头形式与载荷的关系496
21.7.3接头的工艺性设计497
21.7.4接头间隙497
21.8钎焊接头的质量检验497
21.8.1钎焊接头的缺陷497
21.8.2钎焊接头缺陷的检验方法498
参考文献498
第22章钎焊材料500
22.1概述500
22.1.1钎焊材料分类方法500
22.1.2钎焊材料国家标准及行业标准502
22.2软钎料502
22.2.1锡基及铅基软钎料502
22.2.2锌基钎料和镉基钎料509
22.2.3金基软钎料510
22.2.4其他低熔点软钎料510
22.2.5无铅软钎料512
22.3硬钎料515
22.3.1银钎料515
22.3.2铜基钎料515
22.3.3铝基钎料517
22.3.4锰基钎料518
22.3.5镍基钎料518
22.3.6金基钎料520
22.3.7含钯钎料521
22.3.8真空级钎料521
22.3.9其他钎料521
22.3.10钎料的选择524
22.4钎剂524
22.4.1软钎剂525
22.4.2硬钎剂528
22.4.3铝及铝合金用钎剂529
22.4.4免清洗钎剂531
参考文献532
第23章材料的钎焊533
23.1材料的钎焊性533
23.2铝及铝合金的钎焊533
23.2.1钎焊性533
23.2.2钎焊材料534
23.2.3钎焊技术535
23.3铜及铜合金的钎焊536
23.3.1钎焊性536
23.3.2钎焊材料536
23.3.3钎焊技术537
23.4碳钢和低合金钢的钎焊538
23.4.1钎焊性538
23.4.2钎焊材料538
23.4.3钎焊技术539
23.5不锈钢的钎焊539
23.5.1钎焊性539
23.5.2钎焊材料539
23.5.3钎焊技术541
23.6铸铁的钎焊541
23.6.1钎焊性541
23.6.2钎焊材料541
23.6.3钎焊技术542
23.7工具钢和硬质合金的钎焊542
23.7.1钎焊性542
23.7.2钎焊材料542
23.7.3钎焊技术543
23.8活性金属的钎焊543
23.8.1钎焊性543
23.8.2钎焊材料544
23.8.3钎焊技术544
23.9难熔金属的钎焊545
23.9.1钎焊性545
23.9.2钎料选择545
23.9.3钎焊技术546
23.10贵金属的钎焊547
23.10.1钎焊性547
23.10.2贵金属触头的钎焊547
23.10.3贵金属导电膜的钎焊548
23.11石墨和金刚石的钎焊548
23.11.1钎焊性548
23.11.2钎料选择548
23.11.3钎焊技术549
23.12高温合金的钎焊550
23.12.1钎焊性550
23.12.2钎焊材料550
23.12.3钎焊技术551
23.13陶瓷与金属的钎焊552
23.13.1钎焊性552
23.13.2钎料选择552
23.13.3钎焊技术553
23.14金属间化合物的钎焊554
23.14.1Ti3Al基合金的钎焊555
23.14.2TiAl基合金的钎焊555
23.15铝基复合材料的钎焊557
23.15.1纤维增强铝基复合材料的钎焊557
23.15.2颗粒增强铝基复合材料的钎焊558
参考文献559
第5篇其他焊接方法
第24章电渣焊及电渣压力焊561
24.1电渣焊过程、特点、种类及适用范围561
24.1.1电渣焊过程561
24.1.2电渣焊特点561
24.1.3电渣焊种类562
24.1.4电渣焊的适用范围563
24.2电渣焊设备566
24.2.1丝极电渣焊设备566
24.2.2熔嘴电渣焊设备569
24.3电渣焊焊接材料570
24.3.1电极570
24.3.2焊剂571
24.3.3管极涂料571
24.4接头设计与坡口制备572
24.4.1接头设计572
24.4.2坡口制备572
24.5电渣焊工艺及操作技术574
24.5.1焊前准备574
24.5.2焊接过程的操作577
24.5.3焊接参数579
24.6电渣焊接头的常见缺陷及质量检验586
24.6.1电渣焊接头的常见缺陷586
24.6.2电渣焊接头的质量检验586
24.7电渣焊安全技术587
24.8电渣焊结构的生产实例588
24.9电渣压力焊的基本原理590
24.9.1名词解释590
24.9.2焊接过程590
24.9.3焊接接头特征591
24.10钢筋电渣压力焊机的特点和适用范围591
24.11电渣压力焊设备592
24.11.1钢筋电渣压力焊机的分类592
24.11.2焊接电源592
24.11.3焊接夹具592
24.11.4控制箱593
24.11.5几种钢筋电渣压力焊机593
24.11.6辅助设施594
24.12焊剂595
24.12.1焊剂的作用595
24.12.2焊剂的分类和牌号编制方法595
24.12.3几种常用焊剂595
24.12.4国家标准焊剂型号595
24.12.5YD40—Ⅲ型钢筋电渣压力焊专用焊剂596
24.13电渣压力焊工艺596
24.13.1操作要求596
24.13.2电渣压力焊参数597
24.13.3焊接缺陷及消除措施597
24.14接头的组织和性能597
24.14.1电渣压力焊接头金相组织597
24.14.2焊接接头拉伸性能598
24.14.3焊接接头冲击韧度599
24.14.4焊接接头抗振性能599
24.14.5焊接接头硬度599
24.15接头质量检查与验收599
24.15.1接头质量检查599
24.15.2外观检查质量要求599
24.15.3拉伸试验质量要求599
24.16生产应用实例600
24.16.1212m四筒烟囱工程中的应用600
24.16.220MnSiV钢筋电渣压力焊的应用600
24.16.3采用钢筋电渣压力焊的优越性600
参考文献600
第25章高频焊602
25.1高频焊的方法基础602
25.1.1高频焊的基本原理602
25.1.2高频焊的特点及分类604
25.2各种金属管的纵缝高频焊605
25.2.1高频焊制管的原理605
25.2.2焊接参数的选择606
25.2.3高频焊接制管设备609
25.2.4其他材质管的纵缝高频焊焊接特点612
25.3高频焊的其他应用613
25.3.1薄壁管搭接纵缝的高频焊613
25.3.2管材螺旋接缝的高频焊613
25.3.3散热片与管的高频焊614
25.3.4电缆套管纵缝的高频焊614
25.3.5结构型材纵缝的高频焊615
25.3.6管子的高频对焊615
25.3.7板（带）材的高频对焊616
25.3.8高频熔焊的应用616
25.4焊接质量及检验617
25.4.1高频焊常见的缺陷617
25.4.2焊接质量的自动控制622
25.4.3焊接质量检验622
25.5安全技术623
参考文献624
阅读资料624
第26章气焊与气割625
26.1气焊用气体及装备625
26.1.1气体及钢瓶625
26.1.2焊炬、焊嘴及回火防止器625
26.1.3减压器627
26.2气焊工艺628
26.2.1气焊火焰628
26.2.2气焊参数629
26.3气焊材料630
26.4气割工艺631
26.4.1氧乙炔切割631
26.4.2氧丙烷切割632
26.4.3用于气割的其他燃气633
26.4.4优质快速火焰切割633
26.4.5影响切割质量及切割过程的因素634
26.4.6薄板切割635
26.4.7大厚度钢材的切割636
26.5气割设备639
26.5.1手扶式半自动切割机639
26.5.2半自动切割机639
26.5.3仿形切割机639
26.5.4H型钢切割机641
26.5.5多向切割机（全位置切割机）641
26.5.6管子切割机642
26.5.7钢管马鞍形孔切割机643
26.5.8钢管桩切割机643
26.5.9钢锭切割机643
26.5.10数控火焰切割机644
26.5.11数控多头直条气割机645
26.6其他热切割方法645
26.6.1水解氢氧火焰气割法645
26.6.2氧熔剂切割法646
26.6.3氧矛穿孔和切割648
26.6.4火焰气刨648
26.6.5火焰表面清理649
26.6.6金属极电弧切割和刨槽法649
26.6.7电弧锯切割法649
26.7特殊材料的切割650
26.7.1不锈钢的切割650
26.7.2铸铁的切割651
26.7.3铝及其合金的切割651
26.7.4钛及其合金的切割652
26.7.5镁合金的切割652
26.7.6陶瓷的切割652
26.7.7混凝土的切割653
26.7.8岩石的穿孔653
参考文献653
第27章气压焊654
27.1定义和一般描述654
27.2基本原理654
27.2.1固态气压焊654
27.2.2熔态气压焊655
27.3气压焊设备655
27.4主要应用655
27.4.1钢轨焊接656
27.4.2钢筋焊接657
27.5接头力学性能660
27.6焊接接头检验660
27.6.1钢轨气压焊检验660
27.6.2钢筋气压焊检验661
参考文献662
第28章铝热焊（热剂焊）663
28.1铝热焊方法的原理与特点663
28.2铝热焊材料664
28.2.1铝热焊剂664
28.2.2砂型664
28.2.3坩埚664
28.2.4衬管665
28.3铝热焊剂的点燃665
28.4应用实例665
28.4.1钢轨的焊接665
28.4.2轧辊的铸接669
28.4.3钢轨接续线的焊接669
28.4.4电气工程中的铝热焊669
参考文献670
第29章爆炸焊671
29.1爆炸焊原理及结合区波形成原理671
29.1.1爆炸焊原理671
29.1.2结合区波形成原理672
29.2可爆炸焊的金属材料672
29.3爆炸焊方法及工艺安装673
29.3.1爆炸焊方法673
29.3.2爆炸焊工艺安装673
29.4爆炸焊工艺675
29.4.1爆炸焊工艺步骤675
29.4.2爆炸焊参数676
29.5爆炸焊缺陷和检验676
29.5.1爆炸焊缺陷676
29.5.2爆炸焊检验677
29.6爆炸焊应用679
29.7爆炸焊安全683
参考文献683
阅读资料684
第30章摩擦焊685
30.1摩擦焊原理及特点685
30.1.1摩擦焊原理685
30.1.2摩擦焊的特点685
30.2摩擦焊的分类686
30.2.1连续驱动摩擦焊686
30.2.2惯性摩擦焊687
30.2.3混合型旋转摩擦焊687
30.2.4相位摩擦焊687
30.2.5径向摩擦焊688
30.2.6摩擦堆焊688
30.2.7轨道摩擦焊688
30.2.8线性摩擦焊与搅拌摩擦焊689
30.2.9嵌入摩擦焊689
30.2.10第三体摩擦焊690
30.2.11其他方法690
30.3摩擦焊设备690
30.3.1普通型连续驱动摩擦焊机690
30.3.2惯性摩擦焊机693
30.4摩擦焊工艺693
30.4.1接头设计693
30.4.2连续驱动摩擦焊的焊接参数694
30.4.3惯性摩擦焊工艺697
30.5材料摩擦焊的焊接性698
30.5.1影响材料摩擦焊焊接性的因素698
30.5.2同种和异种材质的摩擦焊焊接性698
30.6摩擦焊焊接参数的检测700
30.6.1焊接参数的分类700
30.6.2摩擦开始信号的选取700
30.6.3变形量的测量700
30.6.4主轴转速和压力的测量700
30.6.5接头温度的测量700
30.6.6摩擦转矩的测量700
30.7摩擦焊质量控制701
30.7.1摩擦焊接头缺陷及产生原因701
30.7.2焊接参数控制701
30.8摩擦焊过程的微型计算机控制702
30.8.1液压系统的可控性702
30.8.2电液转换及执行机构703
30.8.3计算机控制实例703
30.9应用实例703
30.10备受关注的两种摩擦焊——线性摩擦焊和搅拌摩擦焊706
30.10.1线性摩擦焊706
30.10.2搅拌摩擦焊707
参考文献712
第31章变形焊714
31.1概述714
31.1.1变形焊的实质714
31.1.2变形焊接头形式714
31.1.3变形焊的特点及应用715
31.2冷压焊715
31.2.1保证冷压焊质量的三要素716
31.2.2冷压焊模具及冷压焊设备718
31.2.3应用722
31.3热压焊724
31.3.1热压焊方法分类725
31.3.2热压焊微型件——金丝引线725
31.4超高真空变形焊727
31.4.1超高真空变形焊的工艺要点727
31.4.2超高真空压焊的特点727
参考文献727
第32章超声波焊接729
32.1超声波焊的工作原理、特点及种类729
32.1.1超声波焊的工作原理729
32.1.2超声波焊的特点729
32.1.3超声波焊的种类729
32.2超声波焊接头的形成及其组织与性能731
32.2.1超声波焊接头的形成731
32.2.2材料的焊接性及接头的组织与性能732
32.3焊接工艺734
32.3.1接头设计734
32.3.2焊接参数735
32.3.3焊接参数的选择737
32.4超声波焊在工业生产中的应用738
32.4.1航空、航天738
32.4.2电子工业738
32.4.3电器工业739
32.4.4新材料工业739
32.4.5塑料739
32.5超声波焊焊接设备740
32.5.1概述740
32.5.2超声波焊焊接设备的组成740
32.5.3超声波发生器740
32.5.4声学系统741
32.5.5加压结构743
32.5.6超声波焊的焊机型号及主要技术参数743
参考文献743
第33章扩散焊744
33.1扩散焊的种类和方法744
33.1.1扩散焊的种类744
33.1.2扩散焊的方法745
33.2扩散焊的原理745
33.2.1同种金属扩散焊的模型746
33.2.2过渡液相扩散焊过程747
33.2.3其他扩散焊问题748
33.3扩散焊设备749
33.4扩散焊工艺751
33.4.1工件待焊表面的制备和清理751
33.4.2中间层材料的选择752
33.4.3隔离剂752
33.4.4焊接参数752
33.5扩散焊接头形式、质量及检测755
33.5.1接头形式755
33.5.2力学性能755
33.5.3缺陷755
33.5.4检测755
33.6扩散焊的应用757
33.6.1钛合金的扩散焊757
33.6.2镍基合金的扩散焊758
33.6.3异种材料的扩散焊758
33.6.4新型高温材料的扩散焊758
33.6.5特殊结构的扩散焊759
参考文献759
第34章堆焊761
34.1概述761
34.2堆焊材料761
34.2.1堆焊金属的服役环境761
34.2.2堆焊合金类型763
34.2.3堆焊合金的选择767
34.2.4应用举例768
34.3堆焊方法769
34.3.1堆焊的特点及堆焊方法的选择769
34.3.2氧乙炔堆焊770
34.3.3焊条电弧堆焊770
34.3.4埋弧堆焊771
34.3.5熔化极气体保护及自保护电弧堆焊773
34.3.6钨极氩弧堆焊775
34.3.7等离子弧堆焊775
34.3.8电渣堆焊777
34.3.9激光堆焊777
34.3.10摩擦堆焊777
34.3.11包覆堆焊778
34.3.12高频堆焊778
参考文献779
第35章热喷涂780
35.1表面工程与热喷涂780
35.2热喷涂方法及设备781
35.2.1热喷涂的原理及分类781
35.2.2火焰喷涂782
35.2.3电弧喷涂785
35.2.4等离子弧喷涂787
35.2.5特种热源喷涂789
35.3热喷涂材料791
35.4热喷涂工艺792
35.4.1工件表面制备792
35.4.2预热793
35.4.3喷涂工作层793
35.4.4喷后处理794
35.4.5热喷涂实例795
35.5喷熔796
35.6涂层性能检验797
35.6.1喷涂层结合强度试验797
35.6.2喷涂层孔隙率测定799
35.6.3涂层接触疲劳试验方法800
35.6.4吸波涂层电磁波反射率测定
方法800
35.7表面工程的技术设计及涂层设计801
参考文献804
第36章胶接805
36.1胶粘剂805
36.1.1胶粘剂概述805
36.1.2胶粘剂的选择806
36.2胶接接头的设计809
36.2.1基本原则809
36.2.2接头设计的几个重要问题809
36.3表面处理810
36.3.1表面处理的作用和过程810
36.3.2不同材料的表面处理方法810
36.4胶接工艺811
36.4.1胶接工艺过程和方法811
36.4.2基本工艺参数811
36.4.3胶接质量控制812
36.5胶粘剂和胶接性能测定812
36.5.1胶粘剂的物理化学性能测定812
36.5.2力学性能检测812
36.5.3无损检测812
36.6应用实例813
参考文献813
第6篇焊接过程自动化技术
第37章焊接电弧控制技术814
37.1熔化极脉冲氩弧焊电弧控制技术814
37.1.1阶梯形外特性对脉冲电弧的控制作用814
37.1.2离散采样的脉冲电弧闭环控制系统815
37.1.3熔化极脉冲氩弧焊电弧自适应控制816
37.1.4铝合金双脉冲熔化极氩弧焊技术817
37.2CO2焊接电弧控制技术817
37.2.1基于时变输出特性的短路过渡CO2焊接817
37.2.2基于多折线阶梯形外特性的CO2焊接电弧控制818
37.2.3短路过渡CO2焊接恒频自适应控制819
37.2.4短路过渡CO2焊接熔滴尺寸控制技术821
37.3焊接电弧弧长（弧压）时间很优控制824
37.3.1弧长最小时间控制器824
37.3.2控制器参数在线修正825
37.3.3工程应用825
37.4弧焊逆变电源本脉冲控制技术825
37.4.1本脉冲PWM控制技术的基本原理825
37.4.2输出特性双闭环反馈PWM控制系统826
第38章焊接传感器及伺服装置828
38.1焊接传感器及自动跟踪系统概述828
38.1.1焊接传感器的分类828
38.1.2焊缝位置自动跟踪传感器的分类829
38.1.3焊缝自动跟踪传感器的附加跟踪误差830
38.1.4焊缝自动跟踪传感器系统830
38.2传统附加式焊接传感器831
38.2.1机械接触式传感器831
38.2.2电磁感应式传感器833
38.2.3涡流式传感器及其应用833
38.3焊接视觉传感器833
38.3.1常用焊接信息的视觉传感833
38.3.2焊接信息视觉传感器的基本原理834
38.3.3焊接信息视觉传感器在焊缝跟踪中的应用837
38.3.4视觉传感器在焊接熔池几何形状检测与控制中的应用840
38.3.5视觉传感器在智能机器人焊接中的应用844
38.4焊接电弧传感器850
38.4.1电弧传感的基本原理850
38.4.2摆动扫描式电弧传感器及其应用851
38.4.3旋转扫描式电弧传感器及其应用852
38.5伺服装置856
38.5.1伺服电动机856
38.5.2电伺服系统框图858
参考文献858
第39章焊接过程的数字化监测和控制技术860
39.1焊接过程数字化监测和控制系统构成860
39.1.1数字化控制和信息处理器件861
39.1.2数字化控制和信息处理系统863
39.1.3数字化输入／输出通道866
39.1.4数字化系统的可靠性与抗干扰技术872
39.2焊接参数和焊接瞬态过程监测874
39.2.1焊接参数监测系统874
39.2.2焊接瞬态过程的数字化测试876
39.3焊接过程的数字化自动控制876
39.3.1对焊接过程的程序进行控制876
39.3.2记忆典型的焊接参数877
39.3.3控制焊接或切割的轨迹877
39.3.4弧焊过程的闭环反馈控制877
39.4焊接质量控制879
39.4.1电阻点焊、缝焊过程的数字化控制879
39.4.2基于电弧及熔池图像处理的焊接质量控制880
39.5数据库与专家系统在焊接自动化中的应用881
39.5.1焊接自动化中的数据库技术881
39.5.2专家系统在焊接自动化中的应用882
39.6计算机在焊接自动化中的其他应用885
39.6.1焊接自动化中的集散控制系统885
39.6.2焊接自动化中的网络技术888
39.6.3CAD／CAM在焊接自动化中的应用891
39.6.4柔性制造系统在焊接自动化中的应用893
第40章焊接机器人895
40.1概述895
40.1.1新一代自动焊接的手段895
40.1.2工业机器人的定义和分代概念895
40.1.3工业机器人主要名词术语895
40.2工业机器人工作原理及其基本构成896
40.2.1工业机器人工作原理896
40.2.2工业机器人的基本构成897
40.3典型焊接机器人及其系统902
40.3.1点焊机器人902
40.3.2弧焊机器人906
40.3.3焊接机器人主要技术指标912
40.4机器人焊接智能化技术913
40.4.1机器人焊接智能化系统技术组成913
40.4.2机器人焊接任务规划软件设计技术914
40.4.3机器人焊接传感技术915
40.4.4机器人焊接的焊缝跟踪与导引技术915
40.4.5机器人焊接熔池动态过程的视觉传感、建模与智能控制技术915
40.4.6智能化机器人焊接柔性制造单元／系统917
40.5移动式焊接机器人918
40.5.1移动机器人的特点918
40.5.2移动机器人的分类918
40.5.3无轨道全位置爬行式焊接机器人919
40.5.4轮式移动焊接机器人922
40.5.5一种轮足组合越障爬壁移动自主焊接机器人系统924
参考文献925
阅读资料925
第41章遥控焊接技术927
41.1概述927
41.1.1遥控焊接的定义927
41.1.2遥控焊接分类927
41.1.3遥控焊接的特点928
41.1.4主要应用930
41.2遥控焊接的信息传感931
41.2.1视觉信息传感931
41.2.2立体视觉技术932
41.2.3力觉信息传感933
41.3遥控焊接的人机交互接口935
41.3.1遥控焊接的主端输入设备935
41.3.2遥控焊接的图形仿真环境935
41.3.3遥控焊接的人机界面935
41.4遥控焊接的运动控制936
41.4.1遥控焊接的运动控制模式936
41.4.2遥控焊接的运动控制策略937
41.5焊接遥控操作机器人系统的结构937
41.5.1主从结构937
41.5.2多模式遥控焊接系统938
41.5.3多智能体的体系结构940
参考文献941
第42章专用自动化焊接设备943
42.1概述943
42.2专用自动化焊接设备的种类943
42.3专用自动化焊接设备的构成943
42.4专用自动化焊接设备的设计944
42.4.1专用自动化焊接设备的系统设计944
42.4.2专用自动化焊接设备的机械结构设计944
42.4.3专用自动化焊接设备的电气控制设计948
42.4.4焊接电源和送丝机选配952
42.4.5焊接过程自动化控制器件953
42.5简易型专用自动化焊接设备954
42.6特种专用自动化焊接设备963