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1 金属焊接性及其试验评定1

1.1 金属焊接性及其影响因素1

1.1.1 焊接性概念1

1.1.2 影响焊接性的因素2

1.2 金属焊接性试验的内容及方法3

1.2.1 焊接性试验的内容3

1.2.2 焊接性试验方法的分类4

1.2.3 选择或制定焊接性试验方法的原则5

1.3 金属焊接性的间接评定方法5

1.3.1 碳当量法5

1.3.2 焊接冷裂纹敏感指数法7

1.3.3 热裂纹敏感性指数法7

1.3.4 再热裂纹指数法8

1.3.5 层状撕裂敏感性指数法8

1.3.6 焊接热影响区最高硬度法9

1.3.7 CCT图法或SHCCT图法10

1.3.8 焊接热-应力模拟法10

1.4 金属焊接性直接试验方法13

1.4.1 焊接冷裂纹试验方法13

1.4.2 焊接热裂纹试验方法20

1.4.3 焊接再热裂纹试验方法23

1.4.4 层状撕裂试验方法24

1.5 几种典型高强钢的焊接裂纹试验25

1.5.1 HQ60钢25

1.5.2 HQ70钢26

1.5.3 12MnCrMoVCu钢27

1.5.4 14MnMoNbB钢27

1.5.5 HQ100钢28

思考题28

2 合金结构钢的焊接29

2.1 合金结构钢的分类29

2.1.1 高强钢29

2.1.2 珠光体耐热钢31

2.1.3 低温钢31

2.1.4 低合金耐蚀钢31

2.2 高强钢的成分和性能32

2.2.1 热轧及正火钢的成分和性能32

2.2.2 热机械轧制钢的成分和性能34

2.2.3 低碳调质钢的成分和性能35

2.2.4 中碳调质钢的成分和性能37

2.3 高强钢的焊接性分析39

2.3.1 热裂纹39

2.3.2 冷裂纹39

2.3.3 再热裂纹42

2.3.4 层状撕裂43

2.3.5 焊接接头的强度匹配和焊缝韧性43

2.3.6 焊接热影响区性能变化45

2.4 高强钢的焊接工艺特点51

2.4.1 焊接方法的选择51

2.4.2 坡口加工、装配及定位焊52

2.4.3 焊接材料的选择52

2.4.4 焊接工艺参数的确定55

2.4.5 热轧及正火钢的焊接工艺要点58

2.4.6 热机械轧制钢的焊接工艺要点60

2.4.7 低碳调质钢的焊接工艺要点64

2.4.8 中碳调质钢的焊接工艺要点65

2.5 珠光体耐热钢的焊接67

2.5.1 珠光体耐热钢的成分及性能67

2.5.2 珠光体耐热钢的焊接性分析70

2.5.3 珠光体耐热钢的焊接工艺要点71

2.6 低温钢的焊接72

2.6.1 低温钢的成分及性能72

2.6.2 低温钢的焊接性分析76

2.6.3 低温钢的焊接工艺要点76

2.7 典型高强钢焊接结构的焊接案例79

2.7.1 Q345工字梁焊接79

2.7.2 X60陕京输气管线的焊接80

2.7.3 35CrMo卷轴的焊接81

思考题82

3 不锈钢及耐热钢的焊接84

3.1 不锈钢及耐热钢类型84

3.1.1 基本概念84

3.1.2 按成分分类84

3.1.3 按用途分类85

3.1.4 按组织分类85

3.2 不锈钢及耐热钢的成分和性能86

3.2.1 不锈钢及耐热钢的成分86

3.2.2 不锈钢及耐热钢的物理性能86

3.2.3 不锈钢及耐热钢的力学性能89

3.2.4 不锈钢及耐热钢的耐腐蚀性能90

3.2.5 不锈钢及耐热钢的高温性能92

3.3 奥氏体不锈钢的焊接性分析93

3.3.1 焊接接头耐蚀性93

3.3.2 焊接接头热裂纹97

3.3.3 焊接接头脆化100

3.4 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点101

3.4.1 焊接方法的选择102

3.4.2 焊接材料的选择102

3.4.3 其他工艺要点102

3.5 铁素体不锈钢的焊接工艺要点104

3.5.1 铁素体不锈钢焊接性分析104

3.5.2 铁素体不锈钢的焊接工艺要点105

3.6 马氏体不锈钢的焊接工艺要点107

3.6.1 马氏体不锈钢焊接性分析107

3.6.2 马氏体不锈钢的焊接工艺要点107

3.7 铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接工艺要点110

3.7.1 铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接性分析110

3.7.2 铁素体-奥氏体双相不锈钢的焊接工艺要点111

3.8 典型不锈钢及耐热钢焊接案例112

3.8.1 1Cr18Ni9Ti不锈钢小径管的焊条电弧焊112

3.8.2 2Cr13不锈钢阀杆破裂补焊113

3.8.3 双相不锈钢钢管的焊接114

思考题115

4 铸铁的焊接116

4.1 铸铁的种类及性能116

4.1.1 白口铸铁116

4.1.2 灰口铸铁117

4.1.3 可锻铸铁118

4.1.4 球墨铸铁119

4.1.5 蠕墨铸铁120

4.2 灰口铸铁的焊接性分析120

4.2.1 焊接接头白口及淬硬组织120

4.2.2 焊接裂纹122

4.3 灰口铸铁的焊接工艺要点123

4.3.1 同质焊缝（铸铁型）熔化焊124

4.3.2 异质焊缝（非铸铁型）电弧冷焊128

4.3.3 钎焊131

4.3.4 氧乙炔火焰粉末喷焊132

4.4 球墨铸铁的焊接工艺要点133

4.4.1 球墨铸铁的焊接性分析133

4.4.2 球墨铸铁的焊接工艺要点133

4.5 典型灰口铸铁焊接案例134

思考题135

5 有色金属的焊接136

5.1 铝及铝合金的焊接136

5.1.1 铝及铝合金的分类、成分及性能136

5.1.2 铝及铝合金的焊接性分析139

5.1.3 铝及铝合金的焊接工艺要点148

5.2 钛及钛合金的焊接153

5.2.1 钛及钛合金的分类、成分及性能153

5.2.2 钛及钛合金的焊接性分析155

5.2.3 钛及钛合金的焊接工艺要点159

5.3 铜及铜合金的焊接161

5.3.1 铜及铜合金的分类、成分及性能161

5.3.2 铜及铜合金的焊接性分析163

5.3.3 铜及铜合金的焊接工艺要点165

5.4 典型铝及铝合金焊接案例168

思考题169

6 异种金属材料的焊接170

6.1 珠光体钢与奥氏体钢的焊接170

6.1.1 异种钢的焊接性分析170

6.1.2 异种钢的焊接工艺要点176

6.2 复合钢板的焊接工艺要点177

6.3 钢与铝及铝合金的焊接179

6.3.1 钢与铝及铝合金焊接性分析179

6.3.2 钢与铝及铝合金焊接工艺要点180

6.4 钢与铜及铜合金的焊接181

6.4.1 钢与铜及铜合金焊接性分析181

6.4.2 钢与铜及铜合金焊接工艺要点182

6.5 典型异种钢焊接案例183

思考题184

参考文献185