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第1章 概述1

1.1 焊接技术的发展1

1.2 焊接结构的特点与制造性能2

1.3 焊接结构的应用4

1.4 焊接制造的新挑战9

参考文献12

第2章 焊接工程招投标13

2.1 工程招标的原则13

2.1.1 招标的基本原则及基本项目13

2.1.2 招标人及招标的具体规定13

2.1.3 投标的具体规定14

2.1.4 法律责任15

2.2 投标流程17

2.2.1 研究招标文件17

2.2.2 复核工程量17

2.2.3 编制投标文件17

2.2.4 提交投标文件18

2.3 焊接结构工程的投标18

2.3.1 焊接工程标书18

2.3.2 焊接工程标书的主要内容19

2.4 编制投标文件23

2.5 投标报价与决策24

2.5.1 投标报价决策依据概况24

2.5.2 决策的依据参考24

2.5.3 投标策略24

2.5.4 具体投标技巧25

2.5.5 根据“施工组织设计”中的优化设计和合理化建议正确定价25

2.6 开标与评标26

2.6.1 开标26

2.6.2 评标26

2.6.3 中标27

2.7 签订合同27

2.8 招投标工程案例27

2.8.1 招标文件案例27

2.8.2 投标书案例29

参考文献34

第3章 焊接接头设计35

3.1 焊接接头概述35

3.1.1 焊接接头的构成及特点35

3.1.2 焊接接头的基本形式35

3.2 焊缝及坡口的设计与表达36

3.2.1 焊缝的工程标注36

3.2.2 焊接接头坡口设计44

3.3 焊接接头的静载强度设计73

3.3.1 焊接接头静载强度设计原则73

3.3.2 熔化焊接头的静载强度设计74

3.3.3 点焊和缝焊接头的静载强度设计77

3.4 焊接接头应力疲劳设计79

3.4.1 焊接构件应力确定方法79

3.4.2 疲劳分析方法83

3.4.3 疲劳分析方法的选择86

3.4.4 焊接接头疲劳设计87

3.4.5 焊接构件疲劳试验91

参考文献98

第4章 焊接结构常用金属材料99

4.1 结构钢99

4.1.1 碳素结构钢100

4.1.2 低合金钢102

4.1.3 超细晶高强钢115

4.1.4 超高强度钢116

4.1.5 低合金耐蚀钢118

4.2 特殊钢121

4.2.1 耐热钢121

4.2.2 低温钢123

4.2.3 不锈钢125

4.3 有色金属127

4.3.1 铝及铝合金127

4.3.2 钛及钛合金131

参考文献134

第5章 材料焊接性与焊接性试验135

5.1 材料焊接性及影响因素135

5.1.1 焊接性概念135

5.1.2 影响焊接性的因素136

5.2 焊接性试验内容及焊接性评定方法分类137

5.2.1 焊接性试验内容137

5.2.2 焊接性评定方法分类139

5.3 材料焊接性评定方法140

5.3.1 材料焊接性间接评定方法140

5.3.2 材料焊接性直接试验方法144

5.4 焊接性试验方法简介148

5.4.1 斜y形坡口焊接裂纹试验方法148

5.4.2 插销试验方法150

5.4.3 对接接头刚性拘束焊接裂纹试验方法152

5.4.4 压板对接（FISCO）焊接热裂纹试验方法152

5.4.5 可调拘束裂纹试验方法153

5.4.6 鱼骨状裂纹试验方法155

5.4.7 焊接接头拉伸试验方法155

5.4.8 焊接接头弯曲试验方法157

5.4.9 焊接接头冲击试验方法159

5.5 焊接性试验报告160

5.6 焊接性试验应用案例161

5.6.1 NK-HITEN 610U2L钢焊接冷裂纹敏感性评定161

5.6.2 Al-Mg-Sc型铝合金5B70热裂纹敏感性评估163

参考文献165

第6章 焊接材料166

6.1 焊条166

6.1.1 焊条的构成166

6.1.2 焊条的型号与性能169

6.2 焊丝181

6.2.1 焊丝的分类181

6.2.2 实芯焊丝181

6.2.3 药芯焊丝182

6.3 焊剂193

6.3.1 焊剂的分类193

6.3.2 焊剂的牌号和型号194

6.3.3 焊剂的主要成分、性能及应用特点196

6.4 焊接用气体205

6.4.1 焊接用气体的基本性质205

6.4.2 焊接气体的选用208

6.5 钨电极210

参考文献211

第7章 焊接方法与设备212

7.1 焊条电弧焊212

7.1.1 基本原理与特点212

7.1.2 焊接参数与焊缝成形213

7.1.3 典型设备216

7.1.4 焊接制造案例218

7.2 埋弧焊220

7.2.1 基本原理与特点220

7.2.2 焊接参数与焊缝成形222

7.2.3 多丝、窄间隙及带极埋弧焊226

7.2.4 埋弧焊典型设备229

7.2.5 焊接制造案例233

7.3 非熔化极气体保护焊237

7.3.1 基本原理与特点237

7.3.2 焊接参数与焊缝成形238

7.3.3 高效TIG焊技术243

7.3.4 典型设备245

7.3.5 焊接制造案例249

7.4 熔化极气体保护焊250

7.4.1 基本原理与特点250

7.4.2 焊接参数与焊缝成形252

7.4.3 高效熔化极气体保护焊258

7.4.4 典型设备262

7.4.5 焊接制造案例267

7.5 激光焊271

7.5.1 基本原理与特点271

7.5.2 焊接参数与焊缝成形273

7.5.3 激光焊设备278

7.5.4 焊接制造案例283

7.6 搅拌摩擦焊285

7.6.1 基本原理与特点285

7.6.2 焊接参数及焊缝成形287

7.6.3 搅拌摩擦焊设备290

7.6.4 焊接制造案例293

参考文献294

第8章 金属热切割295

8.1 概述295

8.2 气割296

8.2.1 气割原理与特点296

8.2.2 气割设备与材料297

8.2.3 气割工艺300

8.2.4 典型案例303

8.3 等离子弧切割304

8.3.1 等离子弧切割原理及分类304

8.3.2 等离子弧切割设备、材料与工艺304

8.3.3 等离子弧切割应用案例309

8.4 激光切割309

8.4.1 激光切割原理与特点310

8.4.2 激光切割设备与工艺311

8.4.3 激光切割典型案例314

参考文献315

第9章 焊接结构制造工艺流程316

9.1 焊接制造过程316

9.1.1 工艺过程及其组成318

9.1.2 产品设计准备319

9.1.3 产品工艺准备322

9.1.4 合理组织焊接制造过程324

9.1.5 焊接制造能力估算324

9.2 制造类型与特征330

9.2.1 制造类型概述330

9.2.2 产品特点与制造类型的关系331

9.2.3 改善制造类型的措施333

9.3 制造纲领和工艺文件333

9.3.1 制造纲领333

9.3.2 制造工艺文件334

9.4 备料加工工艺340

9.4.1 钢材预处理340

9.4.2 钢材矫正340

9.4.3 划线、放样及号料343

9.4.4 钢材的下料343

9.4.5 钢材边缘与坡口加工346

9.4.6 钢材的弯曲及成形347

9.4.7 钢材的制孔349

9.4.8 备料加工方法与适用范围351

9.5 装配与焊接工艺353

9.5.1 焊接清理353

9.5.2 装配工艺355

9.5.3 装配方法分类355

9.5.4 装配中的定位焊356

9.5.5 装配间隙与偏差356

9.5.6 焊接结构装配次序的确定359

9.5.7 分部件装配—焊接法359

9.5.8 装配中应注意的问题360

9.5.9 焊接工艺361

9.6 焊接热处理工艺363

9.6.1 焊前预热363

9.6.2 后热364

9.6.3 焊后热处理365

参考文献366

第10章 焊接工艺设计367

10.1 概述367

10.1.1 焊接工艺设计的内容367

10.1.2 焊接工艺设计流程367

10.1.3 焊接质量管理368

10.2 图样的工艺性审查368

10.2.1 产品标准化综合要求369

10.2.2 质量控制要求369

10.2.3 焊接坡口及工艺方法的选择370

10.3 焊接工艺方案论证372

10.3.1 焊接工艺方案的策划372

10.3.2 焊接工艺评定377

10.4 焊接工艺386

10.4.1 焊接工艺规程386

10.4.2 焊接材料定额的计算389

10.4.3 焊后热处理规程的编写方法391

10.4.4 产品焊接见证件的设置392

10.4.5 焊接工艺一览表392

参考文献394

第11章 焊接制造用机械设备395

11.1 焊接车间平面布置395

11.1.1 车间类型与组成395

11.1.2 车间工艺平面布置396

11.1.3 车间设备和通道布置398

11.1.4 典型焊接车间工艺平面布置398

11.2 焊接制造用主要设备400

11.2.1 备料加工设备400

11.2.2 焊接工装夹具428

11.2.3 焊接变位设备447

11.2.4 焊后工序设备471

参考文献475

第12章 焊接智能制造与信息化476

12.1 概论476

12.2 焊接智能化的属性477

12.2.1 焊接智能制造系统的特征477

12.2.2 焊接制造信息的属性及内涵479

12.2.3 焊接智能制造系统的技术构成479

12.3 焊接制造的数字化480

12.3.1 数字化焊机480

12.3.2 数字化焊接装备与生产系统的应用案例483

12.3.3 切割车间的信息化和数字化486

12.3.4 发展中的热切割技术488

12.4 数字化焊接车间490

12.4.1 数字化焊接车间的基本组成490

12.4.2 数字化焊接车间的管理490

12.5 数字化焊接工厂的概念493

12.6 以机器人焊接为代表的焊接智能制造494

12.6.1 智能化视觉传感技术495

12.6.2 特种用途的焊接机器人499

12.6.3 多机器人焊接的协同作业502

12.6.4 智能焊接机器人和3D打印技术502

12.7 焊接过程建模与仿真504

12.7.1 焊接热源及温度场505

12.7.2 焊接应力与变形的数值模拟509

12.7.3 焊接工艺优化510

12.7.4 焊接数值模拟技术的发展趋势513

12.8 焊接智能制造与信息化的进一步思考514

参考文献515

第13章 焊接制造的质量管理与无损检测517

13.1 焊接检验517

13.1.1 焊接前检验517

13.1.2 焊接过程中检验519

13.1.3 焊接后检验519

13.2 焊接缺陷524

13.2.1 焊接缺陷的定义524

13.2.2 缺欠的分类及代号524

13.2.3 金属熔化焊焊接缺陷的影响因素及预防措施539

13.2.4 焊接缺陷的返修540

13.3 焊接结构541

13.3.1 焊接结构质量541

13.3.2 焊接结构验收542

13.3.3 焊缝验收543

13.3.4 焊接结构的验收举例545

13.4 焊接过程与ISO9001质量管理体系546

13.4.1 质量管理546

13.4.2 质量管理体系549

13.4.3 质量管理体系对焊接过程的要求555

13.5 无损检测556

13.5.1 射线检测556

13.5.2 超声波检测558

13.5.3 磁粉检测562

13.5.4 渗透检测563

13.5.5 涡流检测566

参考文献566

第14章 焊接从业人员资格认证与管理567

14.1 现阶段我国焊接从业人员状况567

14.1.1 焊接从业人员的数量及成分构成567

14.1.2 焊接从业人员的职业进阶568

14.2 我国焊工的执业资格认证体系568

14.2.1 目前我国焊工的持证种类568

14.2.2 我国现行焊工技术资格考试及认证标准570

14.2.3 我国现行法律、法规、规范、标准对焊工的资格要求571

14.3 焊接从业人员资格管理现状578

14.3.1 焊工578

14.3.2 焊接技术人员578

14.3.3 焊接质量检验人员579

参考文献579

第15章 焊接安全580

15.1 概述580

15.2 焊接安全技术582

15.2.1 焊接安全用电582

15.2.2 焊接和切割用气体及作业安全583

15.2.3 焊接制造的防火与防爆586

15.3 焊接劳动卫生与防护588

15.3.1 电焊烟尘和有毒气体588

15.3.2 电焊操作的职业防护591

参考文献595

第16章 焊接结构制造工程典型案例597

16.1 国家体育场钢结构焊接工程597

16.1.1 工程概况597

16.1.2 钢结构用材597

16.1.3 焊接工程的指导思想598

16.1.4 现场通用焊接工艺的基本规定600

16.1.5 应力与变形控制措施601

16.1.6 施焊环境要求603

16.1.7 建筑钢结构厚板焊接技术603

16.1.8 建筑钢结构低温焊接技术605

16.1.9 焊接检验605

16.1.10 国家体育场钢结构焊接工程的合龙技术606

16.2 火电厂超超临界锅炉安装焊接工程610

16.2.1 工程概况610

16.2.2 焊接管理工作611

16.2.3 技术难点攻关612

16.3 高炉炉壳焊接工程613

16.3.1 工程概况613

16.3.2 工程特点614

16.3.3 焊接方案614

16.3.4 施工防风与防雨临时措施616

16.3.5 施工质量及安全保证616

16.4 大桥钢箱梁拼装焊接工程617

16.4.1 工程概况617

16.4.2 工程特点617

16.4.3 焊接工程管理618

16.4.4 焊接质量管理与控制619

16.4.5 新技术在钢箱梁焊接中的应用622

16.5 铺管工程船建造工程625

16.5.1 工程概况625

16.5.2 工程特点626

16.5.3 焊接工程管理627

16.5.4 焊接质量管理628

16.5.5 焊接新技术应用632

16.6 LNG储罐焊接工程634

16.6.1 工程概况634

16.6.2 质量活动634

16.6.3 内罐焊接技术637

参考文献642

附录643

附录A焊接常用英语缩略语643

附录B焊接常用单位换算表646