金属熔焊工艺与压力容器管道焊接

　　本书系统讲述了压力容器和管道焊接的综合知识以及焊接操作的技能技法。主要内容包括：压力容器的制作与焊接、金属熔焊性能与压力容器常用材料的焊接工艺、压力容器的焊接材料、焊接操作技术及压力容器焊工考证和考试、焊接接头组织性能和焊接缺陷、换热器壳体等压力容器的埋弧焊接、天然气球罐安装及CO2Ar混合气体保护焊接工艺、压力管道的手工氩弧（TIG）焊接、焊接机器人等。重点培养学生掌握焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊、熔化极气体保护焊、手工钨极氩弧焊、碳弧气刨等基本焊接、切割方法，为学生能正确选择工艺参数、掌握操作技能、能迅速适应以后的实际工作打好基础。 本书借助信息技术手段，在关键技能点和知识点配套了技能操作视频和讲解视频36个，读者可通过移动终端扫描附录中的二维码观看。 本书可作为高等院校、高职高专焊接专业、设备检修专业师生的教材，也可作为石油化工、电力、造船、冶金、机械和锅炉制造等行业从事焊接操作和从事与焊接工艺相关的工程技术人员的参考书及其培训教材。

　　朱国宝，南京科技职业学院机械系，高工，具有多年从事化工装置修造和焊接的工作经历以及教学经历，具有高级职称。前者在考入大学之前干过近八年的焊工，当时几乎天天与化工装置和管道打交道。一九七九年曾获得华东地区能源城市焊接比赛的一等奖。大学毕业后长期从事高频逆变电路焊机的生产研制工作和省、市焊接学会的兼职领导工作。后者在化工机械厂从事化工装置焊接二十多年，有丰富的生产一线焊接经验和专业课程焊工培训能力。

绪论1
第一节概述1
一、焊接实质1
二、熔焊要素2
三、焊接技术的发展方向3
第二节压力容器焊接任务3
一、压力容器材料分类3
二、焊工考试试件形式（类型和焊接位置）4
三、焊接生产任务6
四、焊接操作的几个参数指标6
简答题7
第一章压力容器的制作与焊接8
第一节中压储气罐制作工艺过程8
一、产品介绍8
二、封头生产工序8
三、筒体节生产工序9
四、接管和法兰生产工序10
五、总装配和焊接生产工序11
六、压力容器的各种检验方法11
七、压力容器的形式及主要参数12
第二节压力容器的焊接方法12
一、焊条电弧焊12
二、埋弧自动焊13
三、气体保护焊14
第三节压力容器制造中常用金属材料及其焊接性能14
一、焊接构件制造中的常用钢14
二、压力容器制造中常用金属材料及焊接性16
第四节焊接接头及其坡口形式17
一、焊接结构常用的接头形式17
二、焊接坡口、间隙和钝边18
三、对接焊缝、角焊缝几何形状参数19
简答题20
第二章金属熔焊性能与压力容器常用材料的焊接工艺21
第一节碳钢的焊接21
一、低碳钢的焊接21
二、中碳钢的焊接22
三、高碳钢的焊接23
第二节合金结构钢的焊接23
一、热轧及正火钢的焊接25
二、低碳调质钢的焊接26
三、中碳调质钢的焊接28
四、珠光体耐热钢的焊接29
五、低温用钢的焊接30
六、低合金耐腐蚀钢的焊接31
第三节不锈钢及耐热钢的焊接31
一、不锈钢及耐热钢的成分及分类31
二、不锈钢的耐蚀性能32
三、不锈钢及耐热钢的力学性能32
四、不锈钢及耐热钢的焊接性分析33
五、不锈钢及耐热钢的焊接工艺35
六、典型不锈钢及耐热钢的焊接36
七、奥氏体不锈钢焊接38
第四节异种金属的焊接38
一、异种金属材料焊接接头的特点38
二、异种金属的焊接方法和焊接材料38
三、异种钢的焊接要点40
四、低碳钢与低合金钢的焊接40
五、珠光体耐热钢与低合金钢的焊接41
六、珠光体耐热钢与马氏体钢的焊接41
七、珠光体钢与奥氏体钢的焊接42
八、奥氏体钢与铁素体钢的焊接42
九、钢与有色金属的焊接42
十、异种有色金属的焊接44
十一、异种钢的焊接（碳钢与不锈钢）44
第五节铝和铝合金的焊接45
一、铝及铝合金的焊接性45
二、焊接接头的等强性45
三、焊接接头的耐蚀性45
四、铝及其合金的焊接工艺以及焊接方法46
五、焊丝的选用47
六、焊丝、焊件的清洗48
七、铝及铝合金焊接时常见的缺欠及其控制48
第六节钛及钛合金的焊接50
一、钛及钛合金的分类及特点50
二、钛及钛合金的焊接性50
三、钛合金材料焊接方法51
第七节铸铁的焊接52
一、铸铁的种类及其焊接方法52
二、铸铁焊接工艺及材料52
简答题53
第三章压力容器的焊接材料54
第一节焊条电弧焊所用的焊接材料54
一、焊条分类、型号和牌号55
二、焊条的管理和使用59
第二节电弧焊焊条的选用原则60
一、同种钢材焊接时焊条选用要点60
二、异种钢材焊接时焊条选用要点61
三、常用钢材的焊条选用61
第三节焊条电弧焊工艺参数的选择62
一、焊条直径63
二、焊接电流63
三、电弧电压64
四、焊接速度64
五、焊缝层数64
六、热输入64
七、预热温度65
八、后热与焊后热处理65
第四节焊丝65
一、焊丝的分类65
二、焊丝牌号66
三、焊丝型号66
四、实心埋弧焊焊丝的选用66
五、药芯焊丝67
第五节焊剂69
一、焊剂的分类69
二、焊剂的型号69
三、焊剂的牌号70
第六节焊接用气体72
一、焊接用气体的分类72
二、二氧化碳气体（CO2）73
三、氩气（Ar）75
四、氦气（He）75
五、氧气（O2）76
六、可燃气体77
七、氮气（N2）79
八、焊接用气体的选用79
简答题82
第四章焊接操作技术及其压力容器焊工考证和考试83
第一节引弧与平敷焊基本操作83
第二节焊接接头各种位置实训操作89
一、实训焊前准备89
二、平焊基本操作90
三、立焊基本操作92
四、横焊对接基本操作95
五、仰焊基本操作97
六、焊接接头按结构形式的分类99
七、实训任务作业100
第三节压力容器焊工考证——12mm钢板开坡口的对接焊技术101
一、单面焊双面成形技术101
二、平对接焊单面焊双面成形技术105
三、横对接焊单面焊双面成形技术109
四、立对接焊单面焊双面成形技术111
五、仰对接焊单面焊双面成形技术114
六、施焊要求和质量检测115
第四节焊工技师实际操作考试题117
一、试题一117
二、试题二121
三、压力容器组对焊接工艺试题122
四、异种钢焊接工艺（高级技师题）123
简答题124
第五章焊接接头组织性能和焊接缺陷125
第一节焊接接头组织性能125
一、焊缝区125
二、熔合区125
三、热影响区（HAZ）125
四、影响焊接接头性能的因素126
第二节焊接缺陷127
一、常见的外部缺陷127
二、常见的内部缺陷127
三、焊接裂纹128
第三节焊接应力与焊接变形130
一、焊接变形130
二、焊接应力131
三、焊后残余应力的消除132
第四节焊接质量检验132
一、按检验的数量分类133
二、按检验方法分类133
三、按检验程序分类133
四、焊接质量检验及其表格的几种典型格式134
简答题137
第六章换热器壳体等压力容器的埋弧焊接138
第一节埋弧焊138
一、埋弧焊的优点138
二、埋弧焊的缺点138
三、焊接材料139
四、埋弧焊焊机140
五、埋弧焊技术140
第二节压力容器设备中常见焊缝的规定画法143
一、常见焊缝的规定画法143
二、焊缝的标注144
第三节换热器壳体的埋弧焊接147
一、埋弧焊的部件148
二、埋弧焊工艺卡填写148
第四节埋弧焊的其他方法148
一、多丝埋弧焊148
二、窄间隙埋弧焊149
三、埋弧堆焊150
第五节碳弧气刨技术150
一、常用钢种上的应用范围151
二、材料与设备151
三、电弧气刨工艺151
四、安全注意事项152
简答题152
第七章天然气球罐安装及CO2-Ar混合气体保护焊接工艺153
第一节CO2气体保护焊153
一、概述153
二、CO2气体保护焊工艺参数154
第二节CO2气体保护焊操作技术157
一、基本操作技术157
二、大口径管道CO2气体保护焊的各种焊接方法及其成形影响159
三、焊接检验160
四、常见焊接缺陷的产生原因160
五、焊接安全161
第三节2000m3天然气球罐气体保护焊焊接质量分析及控制161
一、球罐的裂纹分析162
二、球罐制造中的质量控制162
三、球罐的焊接163
简答题164
第八章压力管道的手工氩弧（TIG）焊接165
第一节手工钨极氩弧焊的基本原理及应用165
一、手工钨极氩弧焊的基本原理165
二、手工钨极氩弧焊的特点166
三、手工钨极氩弧焊的应用166
四、钨极氩弧焊工作原理167
五、交流TIG焊169
六、脉冲TIG焊170
七、安全事项170
第二节手工氩弧焊（TIG）焊接工艺170
一、焊前清理170
二、焊接工艺参数及选择171
三、手工氩弧焊操作172
四、低碳钢管的水平固定对接焊173
第三节压力钢管的手工氩弧（TIG）焊接173
一、概述173
二、焊接机具及材料174
三、焊接前工艺评定174
四、焊接操作工艺174
五、焊接后工艺评定176
第四节铝合金压力管道的TIG焊接176
一、铝及铝合金的应用176
二、铝及铝合金的理化性能及焊接特点176
三、焊前准备177
四、焊接工艺177
五、焊接检验178
简答题178
第九章焊接机器人179
第一节概述179
第二节弧焊机器人180
一、弧焊机器人概述180
二、弧焊机器人系统的构成181
三、弧焊机器人的操作与安全184
四、机器人焊接传感技术186
五、机器人焊接智能化集成系统186
第三节焊接机器人主要技术指标187
一、机器人通用技术指标187
二、焊接机器人专用技术指标189
简答题189
附录二维码资源190
参考文献193