本书从焊接过程中的金属加热及温度场、熔池金属的化学冶金及焊接接头的物理冶金各阶段的变化本质，阐述焊接过程的本质。本书主要内容包括焊接热源及熔池形成，焊接化学冶金，焊条、焊丝及焊剂，熔池凝固及焊缝固态相变，焊接缺欠，焊接热影响区，焊接裂纹。目的是为了启发学生独立思考、分析问题及解决问题的工作能力，注意加强学生理论联系实际的训练及试验。

前言
绪论 1
　思考题 5
第1 章　焊接热源及熔池形成 6
　1. 1　焊接热源 6
　　1. 1. 1　焊接热源的种类及特征 6
　　1. 1. 2　焊接过程的热效率 7
　　1. 1. 3　焊件加热区的热能分布 9
　1. 2　焊接温度场 10
　　1. 2. 1　焊接传热的基本方式 11
　　1. 2. 2　焊接温度场的特征 11
　1. 3　焊条熔化及熔池的形成 15
　　1. 3. 1　焊条的加热及熔化 15
　　1. 3. 2　熔池的形成 18
　思考题 21
第2 章　焊接化学冶金 22
　2. 1　焊接化学冶金过程的特点 22
　　2. 1. 1　焊接过程中对金属的保护 22
　　2. 1. 2　焊接化学冶金反应区及其反应
条件 24
　　2. 1. 3　焊接工艺条件与化学冶金反应的
关系 27
　　2. 1. 4　焊接化学冶金系统及其
不平衡性 29
　2. 2　气相对金属的作用 29
　　2. 2. 1　焊接区内的气体 29
　　2. 2. 2　氮对金属的作用 33
　　2. 2. 3　氢对金属的作用 37
　　2. 2. 4　氧对金属的作用 46
　2. 3　熔渣及其对金属的作用 51
　　2. 3. 1　焊接熔渣 51
　　2. 3. 2　活性熔渣对焊缝金属的氧化 57
　　2. 3. 3　焊缝金属的脱氧 60
　　2. 3. 4　焊缝金属中硫和磷的控制 64
　2. 4　合金过渡 67
　　2. 4. 1　合金过渡的目的及方式 67
　　2. 4. 2　合金过渡过程的理论分析 68
　　2. 4. 3　合金过渡系数及其影响因素 70
　思考题 72
第3 章　焊条、焊丝及焊剂 74
　3. 1　焊条 75
　　3. 1. 1��焊条的分类 75
　　3. 1. 2　焊条型号和焊条牌号 76
　　3. 1. 3　焊条的组成 81
　　3. 1. 4　焊条的工艺性能 85
　　3. 1. 5　典型焊条的冶金性能分析 91
　　3. 1. 6　焊条设计的要点 98
　　3. 1. 7　焊条制造的工艺流程 100
　　3. 1. 8　焊条的选用要点 102
　3. 2　焊丝 103
　　3. 2. 1　焊丝的分类 104
　　3. 2. 2　实心焊丝 104
　　3. 2. 3　药芯焊丝 112
　3. 3　焊剂 125
　　3. 3. 1　焊剂的分类 125
　　3. 3. 2　焊剂型号和焊剂牌号、焊剂技术
要求 126
　　3. 3. 3　焊剂的性能及用途 131
　思考题 135
第4 章　熔池凝固及焊缝固态相变 136
　4. 1　熔池凝固 136
　　4. 1. 1　熔池凝固的特点 136
　　4. 1. 2　熔池结晶的一般规律 137
　　4. 1. 3　熔池结晶的线速度 139
　　4. 1. 4　熔池结晶的形态 141
　　4. 1. 5　焊接接头的化学成分不均匀性 143
　4. 2　焊缝固态相变 147
　　4. 2. 1　低碳钢焊缝的固态相变 147
　　4. 2. 2　低合金钢焊缝的固态相变 148
　4. 3　焊缝性能的改善 156
Ⅵ　
焊接冶金学———基本原理
　　4. 3. 1　焊缝金属的强化与韧化 156
　　4. 3. 2　改善焊缝性能的工艺措施 157
　思考题 158
第5 章　焊接缺欠 160
　5. 1　焊接缺欠与焊接缺陷 160
　　5. 1. 1　焊接缺欠与焊接缺陷的定义 160
　　5. 1. 2　焊接产品的质量标准 161
　　5. 1. 3　焊接缺欠对焊接接头质量的
影响 162
　5. 2　焊接缺欠的分类 164
　　5. 2. 1　焊接缺欠的分类方法 164
　　5. 2. 2　熔焊接头的缺欠分类 164
　5. 3　焊接缺欠的评级与处理 167
　　5. 3. 1　焊接缺欠的形成原因 167
　　5. 3. 2　焊接缺欠的评级 168
　　5. 3. 3　超标缺欠的返修 168
　5. 4　焊缝中的气孔 170
　　5. 4. 1　气孔的类型及分布特征 170
　　5. 4. 2　焊缝中气孔形成的机理 172
　　5. 4. 3　形成气孔的影响因素及防止
措施 175
　5. 5　焊缝中的夹杂 178
　思考题 179
第6 章　焊接热影响区 180
　6. 1　焊接热循环 181
　　6. 1. 1　焊接热循环的主要参数 181
　　6. 1. 2　焊接热循环主要参数的测试与
计算 183
　　6. 1. 3　多层焊热循环 193
　6. 2　焊接热循环条件下的金属组织转变
特点 195
　　6. 2. 1　焊接加热过程中的组织转变 196
　　6. 2. 2　焊接冷却过程中的组织转变 203
　　6. 2. 3　焊接条件下的连续冷却转变图
及其应用 205
　6. 3　焊接热影响区的组织和性能 209
　　6. 3. 1　焊接热影响区的组织分布 209
　　6. 3. 2　焊接热影响区的性能 215
　6. 4　焊接热、力模拟技术 230
　　6. 4. 1　焊接模拟技术的发展过程及其
现状 230
　　6. 4. 2　焊接热模拟试验机的原理及
应用 232
　　6. 4. 3　焊接模拟试验方法的局限性 233
　思考题 234
第7 章　焊接裂纹 235
　7. 1　焊接裂纹的危害及分类 235
　　7. 1. 1　焊接裂纹的危害 235
　　7. 1. 2　焊接裂纹的分类 236
　7. 2　焊接热裂纹 238
　　7. 2. 1　焊接热裂纹的一般条件 238
　　7. 2. 2　结晶裂纹的主要特征 239
　　7. 2. 3　结晶裂纹的形成机理 240
　　7. 2. 4　影响结晶裂纹的因素及防止
措施 242
　7. 3　焊接冷裂纹 247
　　7. 3. 1　冷裂纹的危害、特征与分类 247
　　7. 3. 2　冷裂纹的形成机理 249
　　7. 3. 3　防止冷裂纹的措施 256
　7. 4　再热裂纹 261
　　7. 4. 1　再热裂纹的主要特征 262
　　7. 4. 2　再热裂纹的形成机理 264
　　7. 4. 3　影响再热裂纹的因素及防止
措施 264
　7. 5　层状撕裂 268
　　7. 5. 1　层状撕裂的特征、分类及危害 268
　　7. 5. 2　层状撕裂的形成机理 269
　　7. 5. 3　影响层状撕裂的因素及防止措施 270
　7. 6　应力腐蚀裂纹 271
　　7. 6. 1　应力腐蚀裂纹的危害 271
　　7. 6. 2　应力腐蚀裂纹的特征及其产生
条件 272
　　7. 6. 3　应力腐蚀的形成机理 273
　　7. 6. 4　防止应力腐蚀裂纹的措施 274
　7. 7　焊接裂纹诊断的一般方法 278
　　7. 7. 1　裂纹产生条件的初步调查 278
　　7. 7. 2　裂纹的宏观分析 279
　　7. 7. 3　裂纹的微观分析 280
　思考题 280
附录 282
　附录A　焊条牌号的编制方法 282
　附录B　焊条药皮材料技术条件 284
　附录C　国内外焊条对照表 287
　附录D　国内外堆焊焊条对照表 289
参考文献 292