焊接材料及接頭組織性能

前言

焊接是金屬加工工藝的主要方法之一，在工業(yè)生產(chǎn)和國防建設(shè)中起著重要的作用。它廣泛用于機械制造、橋梁、船舶、壓力容器、海洋工程、機車車輛、化工機械、輸油輸氣管道、航天和核能等領(lǐng)域。焊接材料是實現(xiàn)各種產(chǎn)品焊接的必要條件，像焊條電弧焊、氣體保護焊、埋弧焊和電渣焊等，沒有焊接材料是無法完成焊接的。  為此，本書簡明扼要地介紹了各種常用的焊接材料，包括各種類型的焊條，氣體保護焊或自保護焊用實心焊絲和藥芯焊絲，埋弧焊用焊絲、焊帶和焊劑（含熔煉焊劑和燒結(jié)焊劑），還有常用的保護氣體等。除了介紹各種焊接材料的性能、特征和使用注意事項外，還專門介紹了幾種主要焊接材料的型號編制及相應(yīng)的技術(shù)指標要求。其中的一章是現(xiàn)行的國內(nèi)型號編制，用于滿足現(xiàn)在的使用要求；另一章是與我國標準相對應(yīng)的ISO國際標準化組織的型號編制，本書僅編入了其中的型號體系B(放棄了型號體系A(chǔ)),它可作為我國標準與國際標準接軌時的參考數(shù)據(jù)。后面的幾章重點介紹焊縫或接頭的組織和性能。眾所周知，焊縫的性能是由其組織決定的，而焊縫組織又隨焊縫成分和焊接條件的改變而變化。目前的情況是，人們往往關(guān)注焊縫成分和焊接條件對性能的影響，對組織的了解甚少。所以當焊縫性能出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時，不是只考慮成分就是只考慮焊接條件。但是成分和焊接條件之間又有一個恰當?shù)呐浜希绻浜喜缓镁偷貌坏胶侠淼慕M織，也無法達到良好的焊縫性能。所以要解決性能上的問題就不能不研究組織上存在的問題。本書后幾章就是從組織分類、焊縫連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線、典型的焊縫組織及焊縫組織對性能的影響等方面入手，使讀者了解一些焊接金屬學的知識，以便更好地掌握焊縫及接頭組織，并通過組織的變化來分析焊縫或接頭性能的變化，進而通過改變組織來改善焊縫及接頭性能。這一部分包括兩大類鋼材或焊縫，即低碳低合金鋼及其焊縫和不銹鋼及其焊縫。本書還分別介紹了常量合金元素、微量合金元素、雜質(zhì)元素和各種焊接施工條件對焊縫及接頭的組織與性能的影響。  書中有些內(nèi)容在其他著作或工具書中發(fā)表過，但也有不少內(nèi)容是近期整理出來的。有二十余張金相或電鏡照片是編者在科研工作中積累的，并在雜志上或會議論文集上發(fā)表過；焊接接頭強韌性匹配和鋼鐵冶金技術(shù)發(fā)展帶來的思考等也在雜志上發(fā)表過。編者自認為這些內(nèi)容有一定的實用價值，故收入本書供讀者參考。  本書由尹士科編著。在本書的編寫過程中，得到了喻萍、王移山、劉奇凡、鄒增大、吳樹雄、李勇、李春范、何少卿、徐越蘭、王國亮、吳振祥、李連勝、儲繼君、陳默、李少華、潘川、李箕福、魏真明、何長紅、馬成勇、肖紅軍、張忠文、郭懷力、李亞琳、裴新軍、佟英荃、邵朱云、邱憶南等的大力支持，提供了相關(guān)技術(shù)資料，參與編寫或掃描工作，有的參加了論文的撰寫，也有的是開發(fā)產(chǎn)

內(nèi)容概要

　　本書包括三方面內(nèi)容。第一部分是焊接材料的成分、性能、特征和用途等，簡明扼要，以實用為主；另外還介紹了焊材的型號體系，包括我國現(xiàn)行的型號和國際標準化組織的焊材型號，以便在今后幾年內(nèi)我國焊材標準同國際標準接軌后有所參照。第二部分介紹焊縫和接頭的組織，包括分類、焊縫連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線、典型的焊縫組織實例及組織對性能的影響等；使讀者通過組織的變化去研究分析焊縫性能的變化，進而通過改變組織來改善焊縫性能。第三部分分別介紹常量合金元素、微量合金元素、雜質(zhì)元素及各種焊接施工條件對焊縫組織和性能的影響。
　　本書適于從事焊接材料開發(fā)、焊接施工及質(zhì)量管理方面的廣大工程技術(shù)人員使用，也可供科研院所的研究工作者、大專院校的師生作為科學研究和教學時的參考用書。
　　讀者對象:
本書適于從事焊接材料開發(fā)、焊接施工及質(zhì)量管理方面的廣大工程技術(shù)人員使用，也可供科研院所的研究工作者、大專院校的師生作為科學研究和教學時的參考用書。

作者簡介

尹士科，1941年生，1964年畢業(yè)于山東工學院（現(xiàn)山東大學）焊接專業(yè)。1980年赴日本進修一年，教授級高工，享受國務(wù)院政府特殊津貼。被山東工業(yè)大學聘為兼職教授和研究生導師，指導博士研究生1人，碩士研究生3人；淄博齊魯焊業(yè)有限公司技術(shù)顧問。四十多年來，一直在鋼鐵研究總院從事低合金鋼焊接材料和焊接冶金的研究工作。“六五”至“八五”期間均承擔了國家攻關(guān)課題，包括潛艇、核潛艇耐壓殼體用鋼、60～100公斤級高強度鋼、低溫用鋼、低合金耐蝕鋼等的焊接性及焊接材料研究。共取得科研成果20多項，獲全國科學大會獎1項，國家級科技進步二等獎2項，部（?。┘壙萍歼M步一等獎3項。參與研制開發(fā)的焊接材料40多種，獲國家發(fā)明專利7項。在國際性會議上發(fā)表論文6篇，在國內(nèi)焊接會議和雜志上共發(fā)表論文70多篇。已出版著作有《焊接材料手冊》等12部，翻譯出版的圖書有《窄間隙焊接（日文）》等4部，并為五位日本教授來華講學擔任課堂翻譯。還參與了《焊接手冊》等6部大型工具書的撰稿，編寫了有關(guān)的章節(jié)和詞條。

書籍目錄

第一章　焊條的分類和焊縫的成分性能
　第一節(jié)　焊條的分類和牌號編制
　第二節(jié)　結(jié)構(gòu)鋼焊條
　第三節(jié)　鉻鉬耐熱鋼焊條和低溫鋼焊條
　第四節(jié)　不銹鋼焊條
　第五節(jié)　堆焊焊條
　第六節(jié)　鑄鐵焊條和鎳基合金焊條
　第七節(jié)　研制和改進的焊條
第二章　焊絲和焊帶的分類及其成分性能
　第一節(jié)　焊絲的分類及牌號和型號編制
　第二節(jié)　碳鋼和低合金鋼焊絲
　第三節(jié)　不銹鋼焊絲
　第四節(jié)　堆焊用焊絲和焊帶
第三章　焊劑和保護氣體的分類與特性
　第一節(jié)　焊劑
　第二節(jié)　保護氣體
第四章　焊接材料型號及接頭的強韌性匹配
　第一節(jié)　碳鋼焊條的型號
?第二節(jié)　低合金鋼焊條的型號
　第三節(jié)　不銹鋼焊條的型號
　第四節(jié)　碳鋼藥芯焊絲的型號
　第五節(jié)　低合金鋼藥芯焊絲的型號
　第六節(jié)　不銹鋼藥芯焊絲的型號
　第七節(jié)　埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑的組合型號
　第八節(jié)　埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑的組合型號
　第九節(jié)　埋弧焊用不銹鋼焊絲和焊劑的組合型號
　第十節(jié)　焊接接頭強韌性匹配和鋼鐵冶金技術(shù)的發(fā)展
第五章　與中國標準對應(yīng)的ISO焊接材料型號　
　第一節(jié)　國外焊接材料標準近況
　第二節(jié)　焊條型號
　第三節(jié)　氣體保護焊用實心焊絲和填充絲型號
　第四節(jié)　氣體保護焊和自保護焊用藥芯焊絲型號
　第五節(jié)　埋弧焊接用焊絲和焊劑型號
第六章　低碳低合金鋼焊縫的相變行為和組織性能
　第一節(jié)　低碳低合金鋼概述
　第二節(jié)　焊縫金屬的組織分類
　第三節(jié)　焊縫金屬的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線
　第四節(jié)　影響焊縫金屬韌性的因素
　第五節(jié)　有代表性的焊縫及接頭組織實例
第七章　合金元素及雜質(zhì)元素對焊縫組織和性能的影響
　第一節(jié)　錳對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第二節(jié)　碳對低合金?焊縫組織和性能的影響
　第三節(jié)　硅對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第四節(jié)　鉬對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第五節(jié)　鉻對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第六節(jié)　鎳對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第七節(jié)　銅對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第八節(jié)　鐵粉對低合金鋼焊縫金屬性能的影響
　第九節(jié)　鋁對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第十節(jié)　鈦和硼對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第十一節(jié)　稀土元素對高強度鋼焊縫組織和性能的影響
　第十二節(jié)　硫和磷對低?金鋼焊縫金屬組織和性能的影響
　第十三節(jié)　空氣中的氮對焊縫氣孔和力學性能的影響
第八章　焊接條件及熱處理對焊縫組織和性能的影響
　第一節(jié)　焊接熱輸入對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第二節(jié)　道間溫度對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第三節(jié)　焊條直徑對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第四節(jié)　焊接位置對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第五節(jié)　消除應(yīng)力熱處理對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第六節(jié)　正火及回火處理對低合金鋼焊縫組織和性能的影響
　第七節(jié)　應(yīng)變時效對低合金鋼焊縫性能的影響
　第八節(jié)　焊劑成分對低合金鋼埋弧焊焊縫組織和性能的影響
　第九節(jié)　保護氣體對低合金鋼氣保焊焊縫組織和性能的影響
　第十節(jié)　風速對低合金鋼氣保焊時保護效果的影響
　第十一節(jié)　厚板焊接時控氣參數(shù)對氣保焊保護效果的影響
第九章　不銹鋼及其焊縫的相變行為和組織性能
　第一節(jié)　不銹鋼概述
　第二節(jié)　不銹鋼及其焊縫的結(jié)晶和固相轉(zhuǎn)變
　第三節(jié)　鐵素體含量的測定和異種鋼焊接時的組織控制
　第四節(jié)　各類不銹鋼焊縫及熱影響區(qū)的組織實例
第十章　合金元素對不銹鋼及其焊縫金屬性能的影響
　第一節(jié)　鐵素體形成元素的影響
　第二節(jié)　奧氏體形成元素的影響
　第三節(jié)　碳化物形成元素的影響
　第四節(jié)　雜質(zhì)和氣體元素對不銹鋼及其焊縫性能的影響
附錄　鎢極惰性氣體保護焊(TIG)用鎢電極
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：焊條由焊芯和藥皮兩部分組成。焊芯的作用：一是傳導電流，產(chǎn)生電??；二是作為填充金屬，與熔化的基體金屬熔合形成焊縫。最常用的低碳鋼焊芯是H08A、H08E，還有低合金鋼焊芯、不銹鋼焊芯及有色金屬焊芯等。藥皮的主要作用有：保護作用，即利用藥皮熔化后放出的氣體和形成的熔渣，保護熔滴和熔池，隔離空氣的侵入，防止有害氣體進入熔化金屬；冶金處理作用，通過熔渣與熔化金屬的冶金反應(yīng)，去除有害雜質(zhì)，如氧、氫、硫、磷等，添加有益的合金元素，使焊縫獲得滿足要求的力學性能和化學成分；改善焊接工藝性能，如穩(wěn)定電弧、減少飛濺、改善焊縫成形、提高脫渣性和熔敷效率等。藥皮的組成相當復雜，一般焊條的藥皮配方中，藥粉組成物都有七八種之多，有的可達十幾種。但按其所具有的作用，可歸納為如下幾類。（1）穩(wěn)弧劑 主要起穩(wěn)定電弧的作用，多采用堿金屬及堿土金屬的化合物，如碳酸鉀、碳酸鈉等。（2）造氣劑 主要作用是形成保護氣氛，隔絕空氣，多采用碳酸鹽類礦物、有機物等，如大理石、木粉等。（3）造渣劑 主要作用是形成熔渣，覆蓋在熔化金屬表面，起到渣保護和冶金處理作用，如金紅石、螢石等。（4）脫氧劑 對熔化金屬起脫氧作用，以提高焊縫金屬的韌性、塑性等，常用的脫氧劑 有鈦鐵、硅鐵等。（5）增塑劑 改善涂料的壓涂性能、保證良好的焊條外觀，增塑劑 有云母、白泥、海藻酸鹽等。（6）合金劑 向焊縫中過渡所需要的合金元素，有鐵合金和各種金屬等，如錳鐵、金屬錳等。（7）黏結(jié)劑 用以將各種粉料攪拌均勻后黏附在焊芯上，常用的是鉀水玻璃、鈉水玻璃。

編輯推薦

《焊接材料及接頭組織性能》由化學工業(yè)出版社出版。

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