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绪论1

第1章 焊接电弧5

1.1电弧的物理基础5

1.1.1气体放电的基本概念5

1.1.2电弧中带电粒子的产生6

1.2焊接电弧的引燃过程22

1.2.1接触22

1.2.2拉开23

1.2.3燃弧23

1.3电弧各区域及其导电机构23

1.3.1阴极区及其导电机构23

1.3.2弧柱区及其导电机构25

1.3.3阳极区及其导电机构26

1.3.4电极斑点的跳动现象27

1.4焊接电弧的热和力28

1.4.1电弧的热功率和温度分布28

1.4.2电弧力及影响因素32

1.5电弧的静特性与动特性38

1.5.1焊接电弧的静特性38

1.5.2焊接电弧的动特性40

1.6焊接电弧的稳定性41

1.6.1焊接电源的影响42

1.6.2焊条药皮的影响42

1.6.3气流的影响42

1.6.4焊接处清洁程度的影响42

1.6.5焊接电弧磁偏吹的影响及其控制42

第2章 焊丝的熔化和熔滴过渡46

2.1焊丝的加热及熔化46

2.1.1热能来源46

2.1.2焊丝与焊条的熔化参数48

2.1.3影响焊丝熔化速度的因素48

2.2熔滴的形成及过渡50

2.2.1熔滴上的作用力50

2.2.2熔滴过渡的主要形式及其特点54

2.2.3熔滴的几何尺寸66

2.2.4熔滴温度67

2.2.5飞溅损失及影响因素68

2.2.6熔滴过渡的控制70

第3章 焊接熔池及焊缝成形74

3.1焊接熔池74

3.1.1电弧对焊件的热输入和热效率74

3.1.2焊接熔池的温度分布75

3.1.3熔池的质量和存在时间77

3.1.4熔池金属的受力和流动状态78

3.2熔池金属的结晶和焊缝成形80

3.2.1熔池金属的结晶过程及特点80

3.2.2焊缝的几何参数84

3.2.3焊接参数和工艺因素对焊缝尺寸的影响86

3.2.4焊缝成形缺陷及原因90

3.2.5焊缝成形的控制92

3.2.6电磁搅拌对焊缝组织及成形的影响95

第4章 埋弧焊101

4.1埋弧焊的特点和应用101

4.1.1埋弧焊过程101

4.1.2埋弧焊的特点102

4.1.3埋弧焊的应用106

4.2埋弧焊用焊丝和焊剂107

4.2.1焊丝107

4.2.2焊剂111

4.2.3焊丝与焊剂的选配118

4.3埋弧焊机120

4.3.1埋弧焊机的结构和分类120

4.3.2焊接过程中电弧的自动调节122

4.3.3等速送丝式埋弧焊机124

4.3.4电弧电压反馈变速送丝式埋弧焊机130

4.4埋弧焊工艺141

4.4.1焊前准备141

4.4.2焊接技术及焊接参数142

4.4.3焊接实例分析152

第5章 钨极氩弧焊155

5.1钨极氩弧焊概述155

5.1.1钨极氩弧焊的特点155

5.1.2钨极氩弧焊的应用157

5.2焊枪、电极及氩气157

5.2.1焊枪结构及气体保护效果157

5.2.2电极材料及形状尺寸159

5.2.3焊丝162

5.2.4氩气163

5.3钨极氩弧焊的种类165

5.3.1直流钨极氩弧焊165

5.3.2交流钨极氩弧焊167

5.3.3脉冲钨极氩弧焊170

5.3.4高频脉冲钨极氩弧焊173

5.3.5多电极钨极氩弧焊174

5.3.6氩弧点焊174

5.4钨极氩弧焊工艺175

5.4.1接头形式及坡口175

5.4.2焊件和填充焊丝的焊前清理176

5.4.3焊接参数176

5.4.4操作要领180

5.4.5焊接实例分析185

5.5钨极氩弧焊焊机190

5.5.1焊机的组成及引弧装置191

5.5.2 WS系列交、直流钨极氩弧焊机194

第6章 熔化极氩弧焊203

6.1熔化极氩弧焊概述203

6.1.1熔化极氩弧焊的特点203

6.1.2熔化极氩弧焊的应用204

6.2熔化极氩弧焊的焊接材料204

6.2.1保护气体204

6.2.2焊丝207

6.3熔化极氩弧焊工艺211

6.3.1焊前准备211

6.3.2焊接参数选择211

6.3.3铝的熔化极氩弧焊212

6.3.4不锈钢的熔化极氩弧焊217

6.3.5低碳钢和低合金结构钢的熔化极氩弧焊218

6.4熔化极脉冲氩弧焊222

6.4.1原理及熔滴过渡的特点222

6.4.2冶金及工艺特点223

6.4.3焊接参数的选择224

6.4.4变极性脉冲MIG焊225

6.4.5熔化极脉冲氩弧焊的应用226

6.5熔化极活性气体保护焊229

6.5.1 Ar＋O2229

6.5.2 Ar＋CO2230

6.5.3 Ar＋CO2＋O2230

6.6熔化极氩弧焊设备232

6.6.1熔化极氩弧焊电源233

6.6.2程序自动控制系统和供气系统235

6.6.3送丝系统236

6.6.4焊枪238

第7章 CO2气体保护焊242

7.1 CO2气体保护焊的特点和应用242

7.1.1 CO2气体保护焊的工艺特点与分类242

7.1.2 CO2气体保护焊的冶金特性243

7.2 CO2气体保护焊用的焊接材料247

7.2.1 CO2气体247

7.2.2焊丝249

7.3 CO2气体保护焊工艺254

7.3.1焊前准备254

7.3.2焊接参数选择256

7.3.3减少金属飞溅的措施264

7.4 CO2气体保护焊设备266

7.4.1 CO2气体保护焊设备的组成及分类266

7.4.2 CO2气体保护焊焊接电源268

7.4.3程序自动控制269

7.4.4供气系统269

7.4.5半自动CO2气体保护焊焊机270

7.5特种CO2气体保护焊279

7.5.1 CO2电弧点焊279

7.5.2双层气流保护脉冲焊281

第8章 药芯焊丝电弧焊283

8.1药芯焊丝的特点及应用283

8.1.1药芯焊丝的特点283

8.1.2药芯焊丝的应用284

8.2药芯焊丝的结构及分类285

8.2.1药芯焊丝的结构285

8.2.2药芯焊丝的分类286

8.2.3气体保护焊用药芯焊丝286

8.2.4焊剂保护用药芯焊丝286

8.2.5自保护药芯焊丝287

8.2.6不锈钢药芯焊丝288

8.3药芯焊丝标准290

8.4药芯焊丝CO2/MAG气体保护焊297

8.4.1药芯焊丝CO2/MAG气体保护焊原理及工艺特点297

8.4.2药芯焊丝CO2/MAG气体保护焊焊接参数297

8.5焊接设备301

第9章 等离子弧焊与切割303

9.1等离子弧的形成及特性303

9.1.1等离子弧的形成303

9.1.2等离子弧的能量特性304

9.1.3等离子弧的基本形式305

9.1.4等离子弧的静特性及对电源外特性的要求306

9.2等离子弧焊307

9.2.1工艺特点及应用307

9.2.2焊枪308

9.2.3焊接方法及焊接参数的选择312

9.2.4双弧现象及防止措施318

9.2.5焊接实例分析320

9.3粉末等离子弧堆焊和喷涂322

9.3.1粉末等离子弧堆焊322

9.3.2磁控等离子弧堆焊325

9.3.3粉末等离子弧喷涂325

9.3.4超音速等离子弧喷涂327

9.3.5低压等离子弧喷涂328

9.4等离子弧切割328

9.4.1等离子弧切割的原理及特点328

9.4.2等离子弧切割方法分类329

9.4.3氮气等离子弧切割330

9.4.4空气等离子弧切割335

第10章 焊接方法在工程中的应用344

10.1埋弧焊在工程中的应用344

10.1.1 16MnR压力容器环缝的埋弧焊工艺344

10.1.2 06Cr19Ni10钢制压力容器的埋弧焊工艺346

10.1.3埋弧焊在轧辊表面堆焊中的应用347

10.2钨极氩弧焊在工程中的应用350

10.2.1 CO2冷凝器奥氏体不锈钢管板与纯铜换热管的钨极氩弧焊350

10.2.2脉冲TIG焊在60万kW核电蒸汽发生器的管子与管板焊接中的应用352

10.2.3不锈钢圆网的TIG焊工艺355

10.2.4 Ar-N2混合气体保护TIG焊焊接纯铜的厚大件357

10.3熔化极气体保护（MIG/MAG）焊在工程中的应用359

10.3.1 MIG焊在大截面铸铝母线焊接中的应用359

10.3.2大口径输气管道自动MAG焊工艺362

10.3.3自动MAG焊在电站水轮机组蜗壳制作中的应用365

10.3.4膜式省煤器的自动MAG焊367

10.4 CO2气体保护焊在工程中的应用369

10.4.1汽车车架CO2气体保护焊焊接工艺设计及变形控制369

10.4.2 STTⅡ型逆变焊机在输气管道打底焊中的应用372

10.4.3 CO2气体保护焊在高炉HS燃烧室炉壳焊接中的应用374

10.5药芯焊丝电弧焊在工程中的应用377

10.5.1药芯焊丝半自动电弧焊在管道工程中的应用377

10.5.2 100t转炉炉壳的药芯焊丝自保护电弧焊技术379

10.5.3药芯焊丝在异种钢焊接中的应用381

10.6等离子弧焊在工程中的应用384

10.6.1汽提塔钛板衬里的等离子弧焊384

10.6.2等离子纵缝焊机在不锈钢容器制造中的应用387

10.6.3耐候钢纵缝的等离子弧焊389

10.7熔焊工艺方法混合应用的工程实例391

参考文献397