焊接冶金原理

《焊接冶金原理/普通高等教育材料成型及控制工程系列规划教材》从冶金学角度阐明焊接冶金原理的基本理论、概念并保持连贯性。主要内容包括：焊接化学冶金、焊材冶金、熔池结晶及焊缝组织、焊接熔合区、焊接热影响区组织性能、焊接冶金缺欠、焊接裂纹与断裂等。在阐述焊接化学冶金、焊接材料、焊接缺欠等基本规律的基础上，以焊接接头的三个组成部分——焊缝、熔合区和热影响为主线展开深入论述。
　　《焊接冶金原理/普通高等教育材料成型及控制工程系列规划教材》可作为高等院校本科材料成型与控制工程、高职高专焊接专业的教材，也可供与焊接技术相关的工程技术人员参考。

李亚江，山东大学材料学院，教授、博导，作者博士研究生毕业于山东大学材料加工专业（焊接方向），获博士学位。曾在工厂作为焊接技术人员工作7年，有从事基层技术工作的经验；研究生毕业后留校任教，从事新材料特种焊接技术的教学和科研工作。主持完成国家级、省（部）级科研课题十多项，与企业合作课题20多项；获教育部自然科学一等奖1项、省科技进步奖5项，获国家发明专利16项，发表论文280多篇，主要著作有《特殊及难焊材料的焊接》、《焊接修复技术》等。研究生毕业后留校（山东大学）任教，主讲本科生专业课《焊接冶金学-材料焊接性》，也主讲过下述选修课：《特种焊接技术》、《焊接材料选用》、《焊接质量控制与检验》等；主讲研究生课：《材料连接技术》、《界面扩散理论》。已指导博士研究生14人，硕士研究生20多人。

第1章 概述
1.1 焊接的途径和方法
1.2 焊接过程的物理本质
1.3 焊接能源、热输入及温度场
1.4 焊接冶金学涉及的内容
复习思考题

第2章 焊接化学冶金
2.1 焊接化学冶金的特点
2.1.1 焊接区金属的保护
2.1.2 焊接化学冶金的反应区
2.1.3 焊接区气体与金属的作用
2.1.4 焊接化学冶金系统的不平衡性
2.2 焊接熔渣
2.2.1 焊接熔渣的作用、分类及特性
2.2.2 熔渣的结构理论及性质
2.2.3 焊接熔渣对金属的氧化
2.2.4 焊缝金属的脱氧
2.3 焊缝金属的合金化与杂质控制
2.3.1 焊缝金属的合金化
2.3.2 合金过渡系数及影响因素
2.3.3 合金元素对焊接性的影响
2.3.4 氮、氢、氧对焊接质量的影响及控制
2.3.5 焊缝中硫、磷的危害及控制
复习思考题

第3章 焊材冶金
3.1 焊接材料的作用
3.1.1 不同焊接方法所用的焊接材料
3.1.2 焊条、焊丝和焊剂的作用
3.2 电焊条及配方设计
3.2.1 电焊条的分类及组成
3.2.2 焊条和药皮的冶金性能
3.2.3 焊条的工艺性能
3.2.4 焊条的药皮设计及原材料
3.2.5 钛钙型药皮焊条的设计
3.2.6 低氢型药皮焊条的设计
3.3 焊丝及保护气体
3.3.1 焊丝的分类及特点
3.3.2 实芯焊丝及工艺特性
3.3.3 药芯焊丝及工艺特性
3.3.4 焊接用保护气体及选用
3.4 焊剂及焊丝焊剂组合
3.4.1 焊剂的分类及特点
3.4.2 熔炼焊剂
3.4.3 烧结焊剂
3.4.4 焊剂与焊丝的组合
复习思考题

第4章 熔池结晶及焊缝组织
4.1 熔池凝固结晶
4.1.1 焊接熔池凝固的特点
4.1.2 熔池金属的受力和流动状态
4.1.3 焊接熔池结晶的规律
4.1.4 熔池凝固的组织形态及影响因素
4.2 焊缝成分偏析与气孔
4.2.1 焊缝中的成分偏析
4.2.2 焊缝中的气孔及产生原因
4.2.3 气孔的影响因素及防止措施
4.3 焊缝固态相变
4.3.1 低碳钢焊缝的显微组织
4.3.2 低合金钢焊缝的组织演变
4.3.3 焊缝CCT图及其应用
4.3.4 焊缝组织性能的改善措施
复习思考题

第5章 焊接熔合区
5.1 熔合区特征及结晶形态
5.1.1 焊接熔合区的特征
5.1.2 焊接熔合区的形成
5.1.3 焊接熔合区的结晶形态
5.2 熔合区的化学不均匀性
5.2.1 熔合区液固界面的成分分布
5.2.2 熔化边界的液化现象
5.2.3 熔合区凝固过渡层（马氏体脆性层）
5.2.4 熔合区碳迁移扩散层（增碳层和脱碳层）
5.3 熔合比、稀释和稀释率
5.3.1 熔合比
5.3.2 稀释和稀释率
5.3.3 异相焊缝金属的成分估算
5.4 液固结晶模式及熔合边界组织
5.4.1 奥氏体钢液固结晶模式
5.4.2 Ⅱ型边界及特性
5.4.3 低合金钢熔合区附近的组织
复习思考题

第6章 焊接热影响区组织性能
6.1 焊接热循环及参数计算
6.1.1 焊接热循环及特征参数
6.1.2 焊接热循环特征参数的计算
6.1.3 多层焊的热循环
6.2 焊接加热和冷却过程的组织转变
6.2.1 焊接加热过程中的组织转变
6.2.2 焊接冷却过程中的组织转变
6.2.3 影响过冷奥氏体转变的因素
6.3 焊接热影响区划分及组织性能
6.3.1 焊接热影响区的划分
6.3.2 低合金钢热影响区的组织特征
6.3.3 热影响区组织分析的特点
6.3.4 热影响区性能变化
6.4 热影响区CCT图及焊接热模拟
6.4.1 热影响区CCT图的表达形式
6.4.2 热影响区CCT图的应用
6.4.3 焊接热模拟技术
复习思考题

第7章 焊接冶金缺欠
7.1 焊接缺欠与缺陷
7.1.1 焊接缺欠与焊接质量标准
7.1.2 焊接缺欠对接头质量的影响
7.1.3 焊接缺欠的分类
7.2 焊接外观缺欠与内部缺陷
7.2.1 常见的焊接外观缺欠
7.2.2 焊缝咬边、未熔合及未焊透
7.2.3 孔穴和固体夹杂
7.2.4 焊接裂纹的危害及分类
7.3 焊接缺欠的评级与处理
7.3.1 焊接缺欠的评级
7.3.2 焊接缺欠的原因及控制
7.3.3 超标缺欠的返修
复习思考题

第8章 焊接裂纹与断裂
8.1 焊接热裂纹
8.1.1 焊接热裂纹的分类及特征
8.1.2 焊接热裂纹的影响因素
8.1.3 焊接热裂纹敏感性的判定
8.1.4 焊接热裂纹的防止对策
8.2 焊接冷裂纹
8.2.1 焊接冷裂纹的特点及分类
8.2.2 焊接冷裂纹的形态特征
8.2.3 焊接冷裂纹的影响因素
8.2.4 焊接冷裂纹起源与扩展
8.2.5 焊接冷裂纹的防止对策
8.3 再热裂纹
8.3.1 再热裂纹的特征
8.3.2 再热裂纹的判定
8.3.3 再热裂纹的形成机理
8.3.4 防止再热裂纹的措施
8.4 层状撕裂和应力腐蚀裂纹（SCC）
8.4.1 层状撕裂的特征
8.4.2 层状撕裂的影响因素和防止措施
8.4.3 应力腐蚀裂纹的特征
8.4.4 影响SCC的因素和防止措施
8.5 焊接结构的断裂
8.5.1 焊接结构断裂事故
8.5.2 焊接结构的应力集中
8.5.3 脆性断裂与延性断裂
8.5.4 焊接断口特征
复习思考题
参考文献