焊接手册 第1卷 焊接方法及设备 第2版2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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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5

1.3 焊接方法的选择8

1.4 焊接技术的新发展13

参考文献14

第1篇 电弧焊17

第2章 弧焊电源17

2.1 焊接电弧17

2.1.1 焊接电弧的物理基础17

2.1.2 焊接电弧的电特性19

2.1.3 焊接电弧分类20

2.2 弧焊电源的基础知识22

2.3 对弧焊电源的基本要求23

2.4 弧焊电源的分类与基本原理28

2.4.1 机械调节型弧焊电源29

2.4.2 电磁控制型弧焊电源32

2.4.3 电子控制型弧焊电源33

2.5 直流弧焊电源34

2.6 交流弧焊电源40

2.6.1 记忆电感式交流方波电源40

2.6.2 逆变式交流方波及变极性电源42

2.7 脉冲弧焊电源43

2.7.1 脉冲弧焊电源的基本原理43

2.7.2 脉冲弧焊电源的种类44

2.7.3 脉冲电流的波形和可调的基本工艺参数45

2.7.4 脉冲焊的适用范围46

2.8 弧焊电源的选择46

2.8.1 根据焊接方法选择46

2.8.2 弧焊电源种类的选择48

2.8.3 弧焊电源功率的选择49

2.8.4 根据工作条件和节能要求选择49

参考文献49

第3章 焊条电弧焊50

3.1 焊条电弧焊电弧的特性51

3.1.1 焊条电弧焊电弧的静特性51

3.1.2 电弧的温度分布51

3.1.3 电弧偏吹51

3.1.4 熔滴和熔池的作用力52

3.2 焊接设备53

3.2.1 基本焊接电路53

3.2.2 弧焊电源53

3.2.3 常用工具和辅具54

3.3 焊条57

3.3.1 焊条的组成及其作用57

3.3.2 焊条分类、型号和牌号57

3.3.3 焊条的选用原则60

3.3.4 常用钢材的焊条选用60

3.3.5 焊条的管理和使用62

3.4 接头设计与焊条消耗量计算62

3.4.1 接头形式62

3.4.2 坡口形式63

3.4.3 焊缝衬垫63

3.4.4 焊接位置63

3.4.5 焊条消耗量计算64

3.5 焊接工艺参数66

3.5.1 焊条直径66

3.5.2 焊接电流66

3.5.3 电弧电压67

3.5.4 焊接速度67

3.5.5 焊缝层数67

3.5.6 热输入67

3.5.7 预热温度68

3.5.8 后热与焊后热处理68

3.6 焊接操作技术68

3.6.1 基本操作技术68

3.6.2 单面焊双面成形技术70

3.6.3 立向下焊接技术71

3.7 常见的焊条电弧焊缺陷及防止措施72

3.7.1 焊缝形状缺陷及防止措施73

3.7.2 气孔、夹杂和夹渣及防止措施74

3.7.3 裂纹产生的原因及防止措施75

3.8 安全与防护技术76

3.8.1 防止触电76

3.8.2 防止弧光辐射76

3.8.3 防止火灾76

3.8.4 防止爆炸76

3.8.5 防止有毒气体和烟尘中毒77

参考文献77

第4章 埋弧焊78

4.1 埋弧焊原理及应用78

4.1.1 埋弧焊工作原理78

4.1.2 埋弧焊的特点79

4.1.3 埋弧焊的应用79

4.2 埋弧焊自动调节系统80

4.2.1 埋弧焊对自动调节的要求80

4.2.2 等速送丝电弧自身调节系统80

4.2.3 电弧电压反馈变速送丝调节系统83

4.3 埋弧焊设备85

4.3.1 埋弧焊设备分类及其结构特点85

4.3.2 埋弧焊电源87

4.3.3 埋弧焊控制系统88

4.3.4 埋弧焊机械系统94

4.3.5 埋弧焊电极及其形状96

4.3.6 埋弧焊辅助设备97

4.4 埋弧焊材料——焊丝、焊剂及选配102

4.4.1 焊丝102

4.4.2 焊剂105

4.5 埋弧焊工艺参数及焊接技术110

4.5.1 影响焊缝形状、性能的因素110

4.5.2 埋弧焊实施方法及工艺参数选择113

4.5.3 埋弧焊生产工艺举例124

4.6 埋弧焊主要缺陷及防止127

4.6.1 气孔127

4.6.2 裂纹127

4.6.3 夹渣129

参考文献130

第5章 钨极气体保护焊132

5.1 钨极氩弧焊原理、分类及特点132

5.1.1 原理132

5.1.2 分类132

5.1.3 特点132

5.1.4 氩弧焊电流种类及极性选择133

5.2 氩弧焊设备137

5.2.1 焊接电源137

5.2.2 引弧及稳弧装置138

5.2.3 焊枪140

5.2.4 供气系统和水冷系统142

5.2.5 焊接程序控制装置142

5.2.6 典型的通用钨极氩弧焊机技术数据142

5.3 钨电级和保护气体143

5.3.1 钨极143

5.3.2 保护气体145

5.4 焊接工艺146

5.4.1 接头及坡口形式146

5.4.2 工件和填充焊丝的焊前清理148

5.4.3 工艺参数的选择148

5.4.4 操作技术153

5.4.5 加强气体保护作用的措施154

5.5 钨极氩弧焊的特种类型及应用155

5.5.1 钨极氩弧点焊155

5.5.2 热丝钨极氩弧焊156

5.5.3 双电极脉冲氩弧焊156

5.5.4 固定管、管与管板焊接技术157

5.5.5 特种钨极氩弧焊机技术数据162

5.6 安全技术163

5.6.1 氩弧焊的有害因素163

5.6.2 安全防护措施164

5.7 生产实例164

5.7.1 铝合金包壳核燃料元件端盖密封焊接164

5.7.2 不锈钢薄板自动钨极惰性气体保护焊165

5.7.3 啤酒发酵罐制造165

5.7.4 锅炉管道焊接167

5.7.5 钛合金高压球形气瓶焊接169

参考文献169

第6章 等离子弧焊及切割170

6.1 等离子弧工作原理170

6.1.1 等离子弧的形式170

6.1.2 等离子弧的类型171

6.1.3 等离子弧的电流极性171

6.2 等离子弧焊接172

6.2.1 基本焊接方法172

6.2.2 等离子弧焊设备173

6.2.3 焊接材料178

6.2.4 焊接工装180

6.2.5 焊接工艺182

6.2.6 焊接缺陷187

6.3 等离子弧切割187

6.3.1 工作原理与切割特点187

6.3.2 切割方法188

6.3.3 切割设备191

6.3.4 环境控制192

6.3.5 切割工艺193

6.3.6 割口质量193

6.4 安全防护技术195

6.4.1 防电击195

6.4.2 防电弧光辐射195

6.4.3 防灰尘与烟气195

6.4.4 防噪声195

6.4.5 防高频195

参考文献195

第7章 熔化极气体保护电弧焊196

7.1 概述196

7.2 基本原理197

7.2.1 焊丝的加热与熔化197

7.2.2 熔滴过渡197

7.2.3 工艺参数201

7.3 设备207

7.3.1 焊接电源207

7.3.2 送丝系统209

7.3.3 焊枪及软管211

7.3.4 供气系统与冷却水系统214

7.3.5 控制系统214

7.4 消耗材料214

7.4.1 焊丝217

7.4.2 保护气体217

7.5 熔化极气体保护电弧焊的应用224

7.5.1 焊丝的选择224

7.5.2 保护气体的选择224

7.5.3 工艺参数设定224

7.5.4 接头设计224

7.5.5 焊接设备选择235

7.6 熔化极气体保护焊的特殊应用235

7.6.1 气电立焊235

7.6.2 熔化极气体保护电弧点焊237

7.7 焊接缺陷与防止方法239

参考文献240

第8章 药芯焊丝电弧焊241

8.1 概述241

8.1.1 药芯焊丝的发展241

8.1.2 药芯焊丝的分类241

8.1.3 药芯焊丝的特点244

8.2 焊接设备245

8.2.1 焊接电源245

8.2.2 送丝机245

8.2.3 焊枪246

8.2.4 其他246

8.3 焊接工艺参数246

8.3.1 焊接电流、电弧电压246

8.3.2 焊丝伸出长度247

8.3.3 保护气体流量248

8.3.4 焊接速度248

8.4 焊接工艺248

8.4.1 接头准备248

8.4.2 接头的施焊248

8.5 药芯焊丝标准248

8.5.1 中国（GB）标准250

8.5.2 美国（AWS）标准252

8.5.3 日本（JIS）标准253

8.6 焊接质量253

参考文献254

第9章 水下电弧焊接与切割255

9.1 水下焊接分类及特点255

9.1.1 水下焊接分类255

9.1.2 水下焊接特点256

9.2 湿法水下焊接257

9.2.1 水下焊条电弧焊258

9.2.2 其他湿法水下焊接263

9.3 干法水下焊接263

9.3.1 高压干法水下焊接263

9.3.2 常压干法水下焊接265

9.4 局部干法水下焊接265

9.4.1 水下局部排水CO2半自动焊（LD-CO2焊）266

9.4.2 其他局部干法水下焊接273

9.5 水下焊缝的性能指标及质量检验274

9.5.1 水下焊缝性能指标274

9.5.2 水下焊接常出现的缺陷及其防止措施275

9.5.3 水下焊缝的质量检验277

9.6 水下切割277

9.6.1 水下切割的发展及其分类277

9.6.2 水下电-氧切割280

9.6.3 其他水下切割方法283

9.7 水下焊接与切割安全技术及劳动卫生保护284

9.7.1 水下焊接与切割安全技术284

9.7.2 水下焊接与切割劳动卫生保护286

参考文献286

第10章 螺柱焊288

10.1 电弧螺柱焊288

10.1.1 电弧螺柱焊接过程288

10.1.2 电弧螺柱焊接设备289

10.1.3 电弧螺柱焊规范参数与接头质量291

10.2 电容放电螺柱焊292

10.2.1 电容放电螺柱焊接过程292

10.2.2 电容放电螺柱焊接设备294

10.2.3 电容放电螺柱焊焊接条件选择295

10.3 短周期螺柱焊295

10.3.1 短周期螺柱焊焊接过程如下296

10.3.2 焊接设备296

10.3.3 短周期螺柱焊接参数设定298

10.4 螺柱焊接方法的选择298

10.5 接头质量检验299

参考文献300

第11章 碳弧气刨301

11.1 碳弧气刨的原理、特点及应用301

11.1.1 原理301

11.1.2 特点301

11.1.3 应用301

11.2 设备及材料301

11.2.1 电源302

11.2.2 气刨枪302

11.2.3 碳棒302

11.3 碳弧气刨工艺303

11.3.1 工艺参数及其影响303

11.3.2 常见缺陷及排除措施303

11.3.3 碳弧气刨的操作304

11.4 低碳钢及合金钢的碳弧气刨304

11.4.1 低碳钢304

11.4.2 不锈钢304

11.4.3 Q345和Q390钢305

11.5 自动碳弧气刨305

11.5.1 自动碳弧气刨的优点305

11.5.2 自动碳弧气刨设备305

11.6 碳弧水气刨305

11.6.1 碳弧水气刨设备305

11.6.2 碳弧水气刨工艺参数306

11.6.3 碳弧水气刨对材料组织的影响306

11.6.4 粉尘测定306

11.7 安全技术307

参考文献307

第2篇 电阻焊311

引言311

第12章 点焊318

12.1 点焊电极和电极夹头318

12.1.1 电极材料318

12.1.2 电极结构320

12.1.3 电极夹头321

12.2 点焊方法和工艺321

12.2.1 点焊方法321

12.2.2 点焊工艺参数选择323

12.2.3 不等厚度和不同材料的点焊323

12.3 点焊接头的设计324

12.4 常用金属的点焊325

12.4.1 电阻焊前的工件清理325

12.4.2 低碳钢的点焊327

12.4.3 淬火钢的点焊327

12.4.4 镀层钢板的点焊328

12.4.5 不锈钢的点焊329

12.4.6 高温合金的点焊329

12.4.7 铝合金的点焊330

12.4.8 铜和铜合金的点焊332

12.4.9 钛合金的点焊332

12.4.10 铝合金的胶接点焊332

第13章 缝焊335

13.1 缝焊电极335

13.2 缝焊方法335

13.3 缝焊工艺338

13.3.1 工艺参数对缝焊质量的影响338

13.3.2 缝焊工艺参数的选择338

13.4 缝焊接头的设计339

13.5 常用金属的缝焊339

13.5.1 低碳钢的缝焊339

13.5.2 淬火合金钢的缝焊339

13.5.3 镀层钢板的缝焊339

13.5.4 不锈钢和高温合金的缝焊340

13.5.5 有色金属的缝焊343

第14章 凸焊344

14.1 凸焊电极、模具和夹具344

14.1.1 电极材料344

14.1.2 电极设计344

14.1.3 焊接模具和夹具344

14.2 凸焊的工艺特点和工艺参数345

14.2.1 凸焊的工艺特点345

14.2.2 凸焊的工艺参数345

14.3 凸焊接头和凸点设计346

14.3.1 凸焊接头设计346

14.3.2 凸点设计346

14.4 常用金属的凸焊349

14.4.1 低碳钢的凸焊349

14.4.2 镀层钢板的凸焊350

14.4.3 贴聚氯乙烯塑料面钢板的凸焊350

14.4.4 其他金属材料的凸焊352

第15章 对焊353

15.1 电阻对焊354

15.1.1 电阻对焊的电阻和加热354

15.1.2 电阻对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备354

15.2 闪光对焊355

15.2.1 闪光对焊的两个阶段355

15.2.2 闪光对焊的电阻和加热356

15.2.3 闪光对焊的焊接循环、工艺参数和工件准备357

15.2.4 常用金属的闪光对焊359

15.3 典型工件的对焊362

15.3.1 小断面工作的对焊362

15.3.2 杆件的对焊362

15.3.3 管子对焊362

15.3.4 薄板对焊364

15.3.5 环形件对焊364

15.3.6 刀具对焊365

15.4 闪光对焊新技术366

参考文献366

第16章 电阻焊设备368

16.1 电阻焊设备分类368

16.2 电阻焊设备的电气性能369

16.2.1 单相工频焊机369

16.2.2 二次整流焊机371

16.2.3 三相低频焊机372

16.2.4 储能焊机373

16.2.5 逆变式焊机（变频焊机）373

16.3 点焊机和凸焊机374

16.3.1 摇臂式焊机374

16.3.2 直压式焊机375

16.3.3 移动式焊机375

16.3.4 多点焊机376

16.3.5 典型点焊机和凸焊机的主要技术参数377

16.4 缝焊机377

16.4.1 横向缝焊机377

16.4.2 纵向缝焊机378

16.4.3 通用缝焊机378

16.4.4 典型缝焊机的主要技术参数378

16.5 闪光对焊机和电阻对焊机379

16.5.1 总体结构379

16.5.2 闪光和顶锻机构379

16.5.3 夹具和夹紧机构380

16.5.4 电阻对焊机380

16.5.5 典型对焊机的主要技术参数380

16.6 电阻焊机的控制装置381

16.6.1 程序转换定时器381

16.6.2 热量控制器382

16.6.3 触发器的断续器383

16.6.4 其他控制、故障显示和自诊断功能383

16.6.5 控制装置的网络化384

16.6.6 保证焊接强度的反馈控制384

16.6.7 电网负荷分配器384

16.6.8 典型控制设备主要技术参数384

16.7 电阻焊机的安装、调试、保养和安全使用386

16.7.1 电阻焊机的安装386

16.7.2 电阻焊机的调试386

16.7.3 电阻焊机的维护保养387

参考文献388

第17章 电阻焊质量检验及监控389

17.1 电阻焊质量检验389

17.1.1 概述389

17.1.2 检验方法与检验内容389

17.1.3 焊件尺寸要求390

17.1.4 接头缺陷391

17.1.5 接头强度394

17.1.6 焊机稳定性鉴定398

17.2 电阻焊质量监控技术398

17.2.1 概述398

17.2.2 恒电流监控技术398

17.2.3 动态电阻监控技术400

17.2.4 能量监控技术402

17.2.5 其他质量监控技术403

17.2.6 闪光对焊质量监控技术405

参考文献407

第3篇 高能束焊411

引言411

第18章 电子束焊416

18.1 概述416

18.2 工作原理和分类417

18.2.1 工作原理417

18.2.2 分类417

18.3 设备和装置419

18.3.1 电子枪419

18.3.2 供电电源421

18.3.3 真空系统423

18.3.4 真空室424

18.3.5 运动系统425

18.3.6 电气控制系统425

18.3.7 辅助系统426

18.3.8 电子束焊接装置的几种形式427

18.4 接头设计和焊接工艺428

18.4.1 焊接接头设计428

18.4.2 辅助工序430

18.4.3 焊接工艺431

18.4.4 焊接工艺参数的选择433

18.5 几种材料的焊接433

18.5.1 钢434

18.5.2 铝和铝合金434

18.5.3 钛和钛合金435

18.5.4 铜和铜合金435

18.5.5 镁合金435

18.5.6 难熔金属435

18.5.7 金属间化合物436

18.5.8 异种金属436

18.6 应用436

18.7 安全防护438

参考文献439

第19章 激光焊与切割440

19.1 激光产生的基本原理440

19.1.1 能级与辐射跃迁440

19.1.2 自发辐射、受激辐射和受激吸收440

19.1.3 泵浦与粒子数反转441

19.1.4 激光的形成过程441

19.1.5 激光的纵模与横模441

19.1.6 激光的特点442

19.2 激光焊接设备443

19.2.1 激光焊接设备的组成443

19.2.2 CO2气体激光器444

19.2.3 YAG固体激光器445

19.2.4 其他激光器446

19.2.5 焊接（含切割）用激光器的特点447

19.3 激光焊接原理及分类447

19.3.1 激光焊接分类447

19.3.2 激光焊接原理448

19.3.3 激光焊接过程中的几种效应449

19.3.4 激光焊接等离子体负面效应的抑制450

19.4 激光深熔焊接450

19.4.1 激光深熔焊接设备的选择450

19.4.2 深熔焊接的接头设计450

19.4.3 工艺参数及其对熔深的影响451

19.4.4 金属材料的激光焊接454

19.4.5 非金属材料的激光焊接457

19.4.6 激光焊接复合技术457

19.5 激光热传导焊接458

19.5.1 传导焊接的接头设计459

19.5.2 工艺参数的选择459

19.5.3 激光钎焊461

19.6 激光焊接应用实例463

19.7 激光切割464

19.7.1 激光切割的特点464

19.7.2 激光切割的机理及分类465

19.7.3 激光切割设备465

19.7.4 影响切割质量的因素466

19.7.5 脉冲激光切割471

19.8 激光焊接与切割的安全防护471

19.8.1 激光辐射的危害471

19.8.2 激光危害的工程控制472

19.8.3 激光危害的个人防护473

参考文献473

第4篇 钎焊477

第20章 钎焊方法及工艺477

20.1 钎焊原理477

20.1.1 液态钎料的填缝过程477

20.1.2 钎料与母材的相互作用480

20.2 钎焊方法481

20.2.1 火焰钎焊482

20.2.2 浸渍钎焊483

20.2.3 电阻钎焊484

20.2.4 感应钎焊485

20.2.5 炉中钎焊486

20.2.6 特种方法489

20.2.7 各种焊接方法的比较490

20.3 钎焊生产工艺491

20.3.1 工件表面准备491

20.3.2 装配和固定493

20.3.3 钎料的放置493

20.3.4 涂阻流剂494

20.3.5 钎焊工艺参数494

20.3.6 钎焊后清洗495

20.4 钎焊接头设计495

20.4.1 钎焊接头的基本形式495

20.4.2 钎焊接头形式与载荷的关系498

20.4.3 接头的工艺性设计498

20.4.4 接头间隙498

20.5 钎焊接头的质量检验499

20.5.1 钎焊接头的缺陷499

20.5.2 钎焊接头缺陷的检验方法500

20.6 实验方法500

20.6.1 钎料润湿铺展及填缝性试验500

20.6.2 软钎焊试验方法502

参考文献503

第21章 钎焊材料504

21.1 概述504

21.1.1 钎焊材料分类方法504

21.1.2 钎焊材料国家标准及行业标准506

21.2 软钎料507

21.2.1 Sn基及Pb基软钎料507

21.2.2 Zn基钎料和Cd基钎料514

21.2.3 Au基软钎料515

21.2.4 其他低熔点软钎料516

21.2.5 无铅软钎料517

21.3 硬钎料517

21.3.1 Ag钎料517

21.3.2 Cu基钎料519

21.3.3 Al基钎料520

21.3.4 Mn基钎料521

21.3.5 Ni基钎料521

21.3.6 Au基钎料523

21.3.7 含Pd钎料524

21.3.8 真空级钎料524

21.3.9 其他钎料524

21.3.10 钎料的选择527

21.4 钎剂527

21.4.1 软钎剂527

21.4.2 硬钎剂532

21.4.3 铝及铝合金用钎剂533

21.4.4 免清洗软钎剂534

参考文献535

第22章 各种材料的钎焊536

22.1 材料的钎焊性536

22.2 碳钢和低合金钢的钎焊536

22.2.1 钎焊性536

22.2.2 钎焊材料536

22.2.3 钎焊技术537

22.3 工具钢和硬质合金的钎焊537

22.3.1 钎焊性537

22.3.2 钎焊材料538

22.3.3 钎焊技术539

22.4 铸铁的钎焊539

22.4.1 钎焊性539

22.4.2 钎焊材料539

22.4.3 钎焊技术540

22.5 不锈钢的钎焊540

22.5.1 钎焊性540

22.5.2 钎焊材料540

22.5.3 钎焊技术542

22.6 铝及铝合金的钎焊543

22.6.1 钎焊性543

22.6.2 钎焊材料544

22.6.3 钎焊技术545

22.7 铜及铜合金的钎焊546

22.7.1 钎焊性546

22.7.2 钎焊材料546

22.7.3 钎焊技术548

22.8 活性金属的钎焊548

22.8.1 钎焊性548

22.8.2 钎焊材料548

22.8.3 钎焊技术550

22.9 难熔金属的钎焊550

22.9.1 钎焊性550

22.9.2 钎料550

22.9.3 钎焊技术552

22.10 陶瓷和金属的钎焊552

22.10.1 钎焊性552

22.10.2 钎料552

22.10.3 钎焊技术554

22.11 其他材料的钎焊555

22.11.1 贵金属触点的钎焊555

22.11.2 高温合金的钎焊556

22.11.3 石墨和金刚石聚晶的钎焊558

22.11.4 铝基复合材料的钎焊560

参考文献560

第5篇 其他焊接方法563

第23章 电渣焊及电渣压力焊563

23.1 电渣焊过程特点、种类及适用范围563

23.1.1 电渣焊过程563

23.1.2 电渣焊特点563

23.1.3 电渣焊种类564

23.1.4 电渣焊的适用范围565

23.2 电渣焊设备567

23.2.1 丝极电渣焊设备567

23.2.2 熔嘴电渣焊设备569

23.3 电渣焊焊接材料570

23.3.1 电极570

23.3.2 焊剂570

23.3.3 管极涂料571

23.4 接头设计与接头制备572

23.4.1 接头设计572

23.4.2 坡口制备573

23.5 电渣焊工艺及操作技术573

23.5.1 焊前准备574

23.5.2 焊接过程的操作578

23.5.3 焊接工艺参数580

23.6 电渣焊接头的常见缺陷及质量检验588

23.6.1 电渣焊接头的常见缺陷588

23.6.2 质量检验590

23.7 电渣焊安全技术590

23.8 电渣焊结构的生产实例591

23.9 电渣压力焊基本原理594

23.9.1 名词解释594

23.9.2 焊接过程594

23.9.3 焊接接头特征595

23.10 特点和适用范围595

23.11 电渣压力焊设备595

23.11.1 钢筋电渣压力焊机分类595

23.11.2 焊接电源596

23.11.3 焊接夹具596

23.11.4 控制箱597

23.11.5 几种钢筋电渣压力焊机外形597

23.11.6 辅助设施598

23.12 焊剂598

23.12.1 焊剂的作用598

23.12.2 焊剂的分类和牌号编制方法598

23.12.3 几种常用焊剂599

23.12.4 国家标准焊剂型号599

23.12.5 YD40-Ⅲ型钢筋电渣压力焊专用焊剂600

23.13 电渣压力焊工艺600

23.13.1 操作要求600

23.13.2 电渣压力焊参数601

23.13.3 焊接缺陷及消除措施601

23.14 接头的组织和性能602

23.14.1 电渣压力焊接头金相组织602

23.14.2 焊接接头拉伸性能603

23.14.3 焊接接头冲击韧度603

23.14.4 焊接接头抗振性能603

23.14.5 焊接接头硬度604

23.15 接头质量检查与验收604

23.15.1 接头质量检查604

23.15.2 外观检查质量要求604

23.15.3 拉伸试验质量要求604

23.16 生产应用实例605

23.16.1 212m四筒烟囱工程中的应用605

23.16.2 20MnSiV钢筋电渣压力焊的应用605

23.16.3 采用钢筋电渣压力焊的优越性605

参考文献605

第24章 高频焊607

24.1 方法基础607

24.1.1 基本原理607

24.1.2 高频焊的特点及分类610

24.2 各种金属管纵缝高频焊接610

24.2.1 高频焊制管原理610

24.2.2 高频焊制管设备612

24.2.3 焊接工艺参数的选择614

24.2.4 其他材质管纵缝高频焊接特点616

24.3 高频焊的其他应用617

24.3.1 薄壁管搭接纵缝的高频焊接617

24.3.2 管材螺旋接缝的高频焊接618

24.3.3 散热片与管的高频焊接618

24.3.4 电缆套管纵缝的高频焊接619

24.3.5 结构型材纵缝的高频焊接620

24.3.6 管子的高频对焊621

24.3.7 板（带）材的高频对焊621

24.3.8 高频熔化焊的应用622

24.4 焊接质量及检验622

24.4.1 高频焊接头的缺陷622

24.4.2 焊接质量的自动控制624

24.4.3 焊接质量检验624

24.5 安全技术625

参考文献625

阅读资料625

第25章 气焊气割及高压水射流切割627

25.1 气焊工艺627

25.1.1 气焊火焰627

25.1.2 气焊工艺参数628

25.2 气焊材料631

25.2.1 焊丝631

25.2.2 焊剂631

25.3 气割的基本原理和应用范围631

25.3.1 气割的基本原理和过程631

25.3.2 金属气割所需要的条件632

25.3.3 气割的应用范围632

25.4 气割工艺632

25.4.1 氧-乙炔切割632

25.4.2 氧-丙烷切割634

25.4.3 用于气割的其他燃气635

25.4.4 优质快速火焰切割635

25.4.5 影响切割质量及切割过程的因素637

25.4.6 薄板切割638

25.4.7 大厚度切割638

25.4.8 不锈钢、铸铁切割639

25.4.9 连铸火焰切割639

25.5 气焊气割用工具设备640

25.5.1 焊炬（包括焊嘴）640

25.5.2 割炬642

25.5.3 减压器644

25.5.4 乙炔发生器646

25.5.5 回火防止器646

25.5.6 气体钢瓶648

25.5.7 液氧储运装置649

25.5.8 气割机651

25.6 高压水射流切割659

25.6.1 切割原理659

25.6.2 切割特点659

25.6.3 磨料高压水射流切割系统659

25.6.4 切割试验及应用661

25.7 气焊气割安全技术663

25.7.1 安全操作技术663

25.7.2 工具设备安全使用技术664

25.7.3 钢瓶的使用和管理664

25.7.4 乙炔发生器和回火防止器使用和管理664

25.8 气焊气割相关标准665

参考文献665

第26章 气压焊666

26.1 定义和一般描述666

26.2 基本原理666

26.2.1 塑性气压焊666

26.2.2 熔化气压焊667

26.3 气压焊设备667

26.4 主要应用668

26.4.1 钢轨焊接668

26.4.2 钢筋的焊接670

26.5 接头性能673

26.5.1 力学性能673

26.5.2 金相组织673

26.6 质量控制及检验方法673

26.6.1 控制过程及方法673

26.6.2 质量检验674

26.6.3 钢轨气压焊检验674

26.6.4 钢筋气压焊检验675

参考文献675

第27章 热剂焊（铝热焊）676

27.1 热剂焊的原理与特点676

27.2 铝热焊材料677

27.2.1 铝热焊剂677

27.2.2 铸型677

27.2.3 坩埚678

27.2.4 浇注孔、堵片（又称衬管）678

27.3 应用实例678

27.3.1 钢轨的焊接678

27.3.2 轧辊的铸接680

27.3.3 钢轨接续线的焊接680

27.3.4 电气工程中的铝热焊681

参考文献682

第28章 爆炸焊683

28.1 爆炸焊原理683

28.1.1 爆炸焊原理683

28.1.2 结合区波形成原理684

28.2 可爆炸焊的金属材料685

28.3 爆炸焊方法及工艺安装686

28.3.1 爆炸焊方法686

28.3.2 爆炸焊工艺安装686

28.4 爆炸焊工艺686

28.4.1 爆炸焊工艺步骤686

28.4.2 爆炸焊工艺参数689

28.5 爆炸焊缺陷和检验689

28.5.1 爆炸焊缺陷689

28.5.2 爆炸焊检验690

28.6 爆炸焊应用693

28.7 爆炸焊安全695

参考文献695

阅读资料696

第29章 摩擦焊697

29.1 摩擦焊原理及特点697

29.1.1 摩擦焊原理697

29.1.2 摩擦焊的特点698

29.2 摩擦焊的分类698

29.2.1 连续驱动摩擦焊698

29.2.2 惯性摩擦焊699

29.2.3 混合型旋转摩擦焊699

29.2.4 相位摩擦焊700

29.2.5 径向摩擦焊701

29.2.6 摩擦堆焊701

29.2.7 线性摩擦焊与轨道摩擦焊701

29.2.8 搅拌摩擦焊702

29.2.9 嵌入摩擦焊702

29.2.10 第三体摩擦焊702

29.2.11 其他方法703

29.3 摩擦焊设备703

29.3.1 普通型连续驱动摩擦焊机703

29.3.2 惯性摩擦焊机706

29.4 摩擦焊工艺707

29.4.1 接头设计707

29.4.2 连续驱动摩擦焊的工艺参数709

29.4.3 惯性摩擦焊工艺711

29.5 材料摩擦焊的焊接性713

29.5.1 影响材料摩擦焊接性的因素713

29.5.2 同种和异种材质的摩擦焊接性713

29.6 摩擦焊工艺参数的检测713

29.6.1 工艺参数的分类713

29.6.2 摩擦开始信号的选取713

29.6.3 变形量的测量713

29.6.4 主轴转速和压力的测量715

29.6.5 接头温度的测量715

29.6.6 摩擦扭矩的测量715

29.7 摩擦焊质量控制716

29.7.1 摩擦焊接头缺陷及其产生原因716

29.7.2 工艺参数控制716

29.8 摩擦焊过程的微型计算机控制717

29.8.1 液压系统的可控性717

29.8.2 电液转换及执行机构718

29.8.3 计算机控制实例718

29.9 应用实例719

29.9.1 航空航天719

29.9.2 石油钻探719

29.9.3 切削工具720

29.9.4 汽车720

29.9.5 工程机械721

29.9.6 其他721

参考文献722

第30章 变形焊723

30.1 冷压焊724

30.1.1 保证冷压焊质量的重要因素725

30.1.2 冷压焊模具728

30.1.3 应用731

30.2 热压焊（加热的变形焊）733

30.2.1 热压焊方法分类733

30.2.2 热压焊微型件——金丝引线734

30.3 超高真空变形焊736

30.3.1 超高真空变形焊工艺要点736

30.3.2 超高真空压焊特点737

参考文献737

第31章 超声波焊接738

31.1 概述738

31.1.1 工作原理738

31.1.2 超声波焊的种类738

31.1.3 超声波焊的机理740

31.1.4 特点及应用范围740

31.2 焊接设备740

31.2.1 超声波发生器741

31.2.2 声学系统741

31.2.3 加压机构742

31.3 接头性能及接头设计743

31.3.1 接头性能743

31.3.2 接头设计745

31.4 焊接工艺746

31.5 工业应用748

31.5.1 电子工业应用748

31.5.2 航天、航空及核能工业749

31.5.3 电器工业749

31.5.4 新材料工业750

31.5.5 包装工业750

31.5.6 塑料工业750

参考文献750

第32章 扩散焊751

32.1 扩散焊种类和方法751

32.1.1 扩散焊种类751

32.1.2 扩散焊方法752

32.2 扩散焊原理753

32.2.1 同种金属扩散焊模型753

32.2.2 液相扩散焊过程754

32.2.3 其他扩散焊问题755

32.3 扩散焊设备755

32.4 扩散焊工艺758

32.4.1 工件待焊表面的制备和清理758

32.4.2 中间层材料的选择759

32.4.3 隔离剂759

32.4.4 焊接工艺参数759

32.5 扩散焊接头形式、质量及检测762

32.5.1 接头形式762

32.5.2 力学性能762

32.5.3 缺陷762

32.5.4 检测763

32.6 扩散焊的应用763

32.6.1 钛合金的扩散焊763

32.6.2 镍基合金的扩散焊764

32.6.3 异种材料的扩散焊764

32.6.4 新型高温材料的扩散焊765

32.6.5 特殊结构的扩散焊765

参考文献765

第33章 堆焊767

33.1 堆焊材料767

33.1.1 堆焊金属的使用性767

33.1.2 堆焊金属的基本类型769

33.1.3 堆焊金属的选择770

33.2 堆焊方法771

33.2.1 堆焊的特点及堆焊方法的选择771

33.2.2 氧乙炔堆焊773

33.2.3 焊条电弧堆焊774

33.2.4 埋弧堆焊775

33.2.5 熔化极气体保护电弧堆焊776

33.2.6 钨极氩弧堆焊777

33.2.7 等离子弧堆焊778

33.2.8 电渣堆焊779

33.2.9 激光堆焊779

33.2.10 摩擦堆焊780

33.2.11 包覆堆焊780

参考文献781

阅读资料781

第34章 热喷涂782

34.1 表面工程与热喷涂782

34.2 热喷涂方法及设备783

34.2.1 热喷涂的原理及分类783

34.2.2 火焰喷涂785

34.2.3 电弧喷涂788

34.2.4 等离子弧喷涂789

34.2.5 特种热源喷涂791

34.3 热喷涂材料791

34.4 热喷涂工艺793

34.4.1 工件表面制备793

34.4.2 预热794

34.4.3 喷涂工作层794

34.4.4 喷后处理795

34.4.5 热喷涂实例795

34.5 喷熔797

34.6 喷涂层性能检验798

34.6.1 喷涂层结合强度试验799

34.6.2 喷涂层孔隙率测定801

34.7 表面工程的技术设计及涂层设计801

第35章 SMT中的焊接技术803

35.1 概述803

35.2 SMT中的焊接工艺803

35.2.1 波峰焊804

35.2.2 再流焊805

35.3 SMT中的焊接材料808

35.3.1 钎料膏808

35.3.2 用于SMT的绿色焊接材料810

35.4 SMT焊点的可靠性812

35.4.1 失效机制813

35.4.2 改善途径813

参考文献814

第36章 胶接815

36.1 胶粘剂815

36.1.1 胶粘剂概述815

36.1.2 胶粘剂的选择816

36.2 胶接接头的设计819

36.2.1 基本原则819

36.2.2 接头设计的几个重要问题820

36.3 表面处理821

36.3.1 表面处理的作用和过程821

36.3.2 不同材料的表面处理方法822

36.4 胶接工艺822

36.4.1 胶接工艺过程和方法822

36.4.2 基本工艺参数823

36.4.3 胶接质量控制823

36.5 胶粘剂和胶接性能测定824

36.5.1 胶粘剂的物理化学性能测定824

36.5.2 力学性能检测824

36.5.3 无损检测825

36.6 应用实例825

参考文献826

第6篇 焊接过程自动化技术829

第37章 焊接电弧控制技术829

37.1 时变输出特性电源对焊接电弧的控制829

37.1.1 二氧化碳气体保护焊燃弧过程控制829

37.1.2 熔化极脉冲氩弧焊电弧控制830

37.1.3 逆变式弧焊电源输出电流的瞬态控制方法833

37.2 焊接电弧弧长（弧压）的时间最优控制834

37.2.1 弧长最小时间控制器834

37.2.2 控制器参数的在线修正835

37.2.3 工程应用835

第38章 焊接传感器及伺服装置836

38.1 焊接传感器及自动跟踪系统概述836

38.1.1 焊接传感器的分类836

38.1.2 焊缝位置自动跟踪传感器的分类837

38.1.3 焊缝自动跟踪传感器的附加跟踪误差837

38.1.4 焊缝自动跟踪传感器系统838

38.2 机械传感器839

38.2.1 机械传感器的跟踪原理839

38.2.2 机械传感器的跟踪系统839

38.3 电磁感应式涡流传感器841

38.4 光学传感器841

38.4.1 跟踪白线的光学传感器842

38.4.2 跟踪棱边的激光双向跟踪传感器842

38.4.3 脉冲调制型红外双向跟踪传感器844

38.4.4 机械扫描式红外双向跟踪传感器845

38.5 PSD位置传感器846

38.5.1 PSD的基本工作原理846

38.5.2 PSD的特性847

38.5.3 PSD的应用举例847

38.6 CCD视觉传感器848

38.6.1 CCD的基本工作原理848

38.6.2 线阵CCD传感器849

38.6.3 （面阵CCD）摄像机传感器849

38.6.4 激光扫描传感器850

38.7 超声传感器851

38.7.1 超声传感器的工作原理851

38.7.2 焊缝跟踪空气式超声传感器852

38.8 电弧传感器852

38.8.1 电弧传感器的工作原理852

38.8.2 摆动电弧双向跟踪传感器及系统853

38.8.3 双丝电弧传感器854

38.8.4 高速旋转电弧跟踪传感器854

38.8.5 电弧传感器的特点及应用范围856

38.9 熔透传感器856

38.9.1 CCD熔透传感器及控制系统856

38.9.2 等离子弧声信熔透传感器856

38.10 伺服装置858

38.10.1 伺服电动机858

38.10.2 电伺服系统框图859

38.10.3 控制直流伺服电动机的方式860

参考文献860

第39章 计算机在焊接中的应用862

39.1 在焊接中应用的计算机及其选择862

39.1.1 微机系统862

39.1.2 单片机863

39.1.3 工业控制机868

39.1.4 嵌入式计算机（PC/104模块）872

39.1.5 多微处理器计算机系统与计算机网络873

39.1.6 可编程序逻辑控制器875

39.1.7 数字信号处理器（DSP）875

39.2 计算机输入／输出接口技术877

39.2.1 数字量通道877

39.2.2 模拟量通道877

39.2.3 可编程逻辑器件883

39.3 计算机控制系统的可靠性与抗干扰技术886

39.3.1 噪声的来源及其耦合方式886

39.3.2 抑制干扰的方法887

39.4 焊接过程的参数采集与控制890

39.4.1 焊接参数的监测系统890

39.4.2 焊接瞬态过程的计算机测试系统893

39.4.3 焊接过程的控制895

39.4.4 焊接质量控制899

39.5 计算机图像处理技术在焊接中的应用902

39.5.1 X射线底片上焊接缺陷的识别902

39.5.2 电弧及焊缝熔池的形态与位置903

39.6 CAD/CAM、FMS在焊接中的应用904

39.6.1 计算机辅助设计／计算机辅助制造在焊接中的应用904

39.6.2 柔性制造系统906

39.6.3 焊接CIMS制造岛906

39.7 计算机软件技术在焊接中的应用910

39.7.1 计算机模拟与仿真技术910

39.7.2 数据库技术在焊接中的应用911

39.7.3 专家系统在焊接中的应用913

39.7.4 企业信息管理技术919

参考文献932

第40章 焊接机器人935

40.1 概述935

40.1.1 新一代自动焊接的手段935

40.1.2 工业机器人定义和分代概念935

40.1.3 工业机器人主要名词术语936

40.2 工业机器人工作原理及其基本构成936

40.2.1 工业机器人工作原理936

40.2.2 工业机器人的基本构成938

40.3 点焊机器人943

40.3.1 点焊机器人概述943

40.3.2 点焊机器人及其系统的基本构成944

40.3.3 点焊机器人的选择947

40.4 弧焊机器人948

40.4.1 弧焊机器人概述948

40.4.2 弧焊机器人系统的构成949

40.4.3 弧焊机器人的操作与安全952

40.5 机器人焊接智能化技术953

40.5.1 机器人焊接智能化系统技术组成953

40.5.2 机器人焊接任务规划软件设计技术953

40.5.3 机器人焊接传感技术955

40.5.4 焊接动态过程智能控制技术955

40.5.5 机器人焊接智能化集成系统956

40.6 焊接机器人主要技术指标957

参考文献958

阅读资料958

第41章 专用焊接设备设计概要960

41.1 专用焊接设备设计方法及设计流程960

41.1.1 专用焊接设备的组成960

41.1.2 设计必需的基本资料960

41.1.3 设计流程图960

41.1.4 工艺方法选定960

41.1.5 焊接工件的设计961

41.1.6 设备总体设计962

41.2 专用焊接设备设计举例964

参考文献974