中国焊接1994-2016（中文版）

　　本书系统地总结了我国20余年来焊接技术的发展及在各行业的应用，全书由技术篇、应用篇及综合篇三大部分组成。技术篇主要介绍了焊接基础理论及焊接技术发展方面的科研成果；应用篇主要介绍了焊接技术在各行业的应用及取得的成就；综合篇主要介绍了我国在焊接专业教育、国际焊接人员培训、焊接设备及装备、焊接材料、焊接标准、国内外学术交流、焊接出版及焊接专利等方面取得的成就。

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前言
技术篇Technology
第1 章　钎焊与特种连接/ 3
1. 1　钎焊及特种连接技术发展概况/ 3 1. 1. 1　技术发展/ 3
1. 1. 2　钎焊及特种连接专业委员会学术活动/ 4
1. 2　国家级研发平台/ 6 1. 2. 1　先进焊接与连接国家重点实验室/ 6
1. 2. 2　新型钎焊材料与技术国家重点实验室/ 6
1. 3　应用基础研究成果/ 7 1. 3. 1　部分代表性的研究成果/ 7
1. 3. 2　专著/ 9
1. 4　重大技术成果/ 10 1. 4. 1　专利/ 10
1. 4. 2　成果获奖/ 10
1. 5　钎焊及特种连接专业委员会国际交流/ 13
参考文献/ 16
第2 章　焊接性及焊接材料/ 18
2. 1　中国钢铁工业的发展/ 18
2. 2　材料的焊接性/ 20 2. 2. 1　合金结构钢的焊接性/ 20
2. 2. 2　微合金钢的焊接性/ 21
2. 2. 3　耐热钢的焊接性/ 22
2. 2. 4　镍基合金/ 23
2. 3　焊接材料/ 24 2. 3. 1　国内焊接材料发展现状/ 24
2. 3. 2　焊接冶金理论的完善和发展/ 25
参考文献/ 27
第3 章　压力焊方法及设备/ 28
3. 1　概述/ 28
3. 2　电阻焊机理及工艺研究进展/ 28 3. 2. 1　电阻焊新工艺/ 28
3. 2. 2　新型工业材料电阻焊机理及工艺/ 29
3. 2. 3　电阻焊过程数值模拟/ 30
3. 3　电阻焊设备及控制技术进展/ 30 3. 3. 1　电阻焊电源与设备/ 30
3. 3. 2　电阻焊质量实时控制/ 31
3. 4　摩擦焊机理及工艺研究进展/ 33 3. 4. 1　常规摩擦焊机理及工艺/ 33
3. 4. 2　搅拌摩擦焊机理及工艺/ 34
3. 4. 3　复合搅拌摩擦焊技术的创新发展/ 35
3. 5　摩擦焊设备发展进程/ 37 3. 5. 1　连续驱动摩擦焊设备的发展及应用/ 37
3. 5. 2　惯性摩擦焊设备的发展及应用/ 38
3. 5. 3　径向摩擦焊设备的发展及应用/ 40
3. 5. 4　线性摩擦焊设备的发展及应用/ 41
3. 5. 5　搅拌摩擦焊设备的发展及应用/ 41
第4 章　高能束及特种焊接/ 44
4. 1　高能束流焊接/ 44
4. 1. 1　概述/ 44
4. 1. 2　高能束流焊接基础研究/ 45
4. 1. 3　材料焊接性研究/ 50
4. 1. 4　高能束流焊接工艺技术进展/ 53
4. 1. 5　高能束流焊接装备技术/ 59
4. 2　特种焊/ 63 4. 2. 1　爆炸焊/ 63
4. 2. 2　超声波焊接/ 70
参考文献/ 77
第5 章　焊接检验与质量保证/ 79
5. 1　焊接检验技术研究与应用/ 79 5. 1. 1　技术研究与开发/ 79
5. 1. 2　焊接检验技术在典型焊接产品检验中的应用/ 79
5. 2　焊接生产的质量保证/ 82 5. 2. 1　质量保证体系的建立与发展/ 82
5. 2. 2　质量体系标准的应用/ 83
5. 2. 3　质量认证助推焊接企业走向世界/ 85
参考文献/ 86
第6 章　焊接结构/ 87
6. 1　概述/ 87
6. 2　焊接残余应力与变形/ 87 6. 2. 1　焊接应力与变形的基本理论/ 87
6. 2. 2　厚壁结构焊接残余应力测试/ 88
6. 2. 3　焊接应力变形高效有限元计算/ 88
6. 2. 4　随焊冲击碾压法/ 89
6. 2. 5　随焊旋转挤压法/ 89
6. 2. 6　随焊电磁冲击法/ 90
6. 2. 7　搅拌摩擦焊应力与变形分析/ 91
6. 3　焊接接头的等承载设计/ 91 6. 3. 1　焊接接头“ 等承载” 思想的提出/ 91
6. 3. 2　承受静拉伸载荷时对接接头的等承载设计/ 92
6. 3. 3　承受静弯曲载荷时的对接接头等承载设计/ 93
6. 3. 4　基于断裂参量K 因子的焊接接头等承载设计/ 94
6. 3. 5　关于动载荷条件下的等承载焊接接头设计问题/ 94
6. 4　焊接结构的失效与评估/ 95 6. 4. 1　焊接结构断裂评定/ 95
6. 4. 2　焊接接头疲劳评估与延寿/ 97
6. 4. 3　焊接结构蠕变失效与断裂评估/ 99
参考文献/ 108
第7 章　熔化焊/ 110
7. 1　大功率固体激光- 熔化极双电弧复合焊接技术及装备/ 110
7. 2　超声复合电弧方法及物理特性研究/ 111
7. 3　超音频方波大功率脉冲焊接电源技术及装备/ 112
7. 4　变极性等离子弧穿孔焊接工艺及装备/ 113
7. 5　摆动电弧窄间隙横焊技术/ 114
7. 6　磁控电弧窄间隙焊接方法及装备/ 115
7. 7　特厚结构双丝窄间隙自动埋弧焊技术/ 116
7. 8　百万千瓦级先进电站汽轮机转子的焊接制造/ 117
7. 9　航天运载器大型关键构件数字化弧焊系统装备/ 119
7. 10　海底管道干式高气压环境焊接技术及装备/ 120
7. 11　核电导流环复杂曲面异种材料自动堆焊技术及设备/ 122
Ⅵ
目录Contents
7. 12　油气输送钢管数字化焊接成套技术装备/ 123
7. 13　水下湿法焊接熔滴过渡X 射线高速成像系统及特征信息获取方法/ 124
参考文献/ 125
第8 章　计算机辅助焊接工程/ 129
8. 1　概述/ 129
8. 2　焊接物理与工艺过程的数值模拟/ 129 8. 2. 1　电弧物理/ 129
8. 2. 2　等离子弧-熔池-小孔的一体化模型/ 130
8. 2. 3　等离子弧焊接熔池的穿孔过程/ 131
8. 2. 4　激光焊接过程/ 132
8. 2. 5　激光-GMAW 复合热源焊接/ 132
8. 2. 6　搅拌摩擦焊的产热、传热与材料流动/ 134
8. 3　焊接接头的组织模拟与预测/ 137 8. 3. 1　焊接熔池凝固过程模拟/ 137
8. 3. 2　焊接热影响区晶粒生长计算/ 138
8. 4　焊接残余应力与变形的数值分析/ 139 8. 4. 1　核电设备典型焊接接头中的残余应力/ 139
8. 4. 2　异种钢焊接接头的残余应力数值模拟/ 140
8. 4. 3　建筑钢结构中箱型梁结构的焊接残余应力理论预测/ 140
8. 4. 4　核电转子焊接残余应力的数值模拟/ 141
8. 4. 5　固有应变法预测焊接变形/ 141
8. 4. 6　薄板结构中因焊接引起的屈曲变形( 波浪变形) / 142
8. 4. 7　固有应变法预测非对称曲面结构的焊接变形/ 142
8. 4. 8　汽车车门的焊接变形数值模拟/ 143
8. 5　计算机辅助焊接应用软件/ 143 8. 5. 1　焊接基础数据共享/ 143
8. 5. 2　焊接性分析与预测/ 143
8. 5. 3　焊接专家系统与知识工程/ 144
8. 5. 4　智能化焊接办公系统/ 144
8. 6　焊接过程计算机检测/ 144 8. 6. 1　基于单一传感器的背面小孔与熔池同步检测/ 145
8. 6. 2　激光焊接过程的视觉检测/ 146
8. 6. 3　GMAW 熔池流动速度的实时检测/ 147
8. 6. 4　GTAW 熔池表面三维恢复及熔透状态预测/ 148
8. 7　数字化焊接制造/ 149 8. 7. 1　面向“ 互联网+” 的智慧焊接系统/ 149
8. 7. 2　数字化焊接车间/ 149
参考文献/ 151
第9 章　智能化焊接机器人技术/ 153
9. 1　概述/ 153
9. 2　焊接智能化及机器人焊接研究现状/ 154 9. 2. 1　智能化焊接技术/ 154
9. 2. 2　智能化机器人焊接技术及系统/ 155
9. 3　焊接多智能体及焊接智能车间/ 159
9. 4　焊接机器人系统工程/ 160
9. 5　机器人与自动化专业委员会发展概况/ 164
参考文献/ 165
第10 章　电子工业中的焊接技术/ 166
10. 1　芯片超声引线键合技术/ 166
10. 2　晶圆键合技术/ 169
10. 3　电子组装软钎焊技术/ 171
10. 4　熔化微连接技术/ 175
10. 5　纳米连接技术/ 176
Ⅶ
中国焊接（1994—2016）
10. 6　微互连焊点可靠性及失效/ 181
参考文献/ 183
第11 章　焊接环境、健康与安全/ 185
11. 1　焊接EHS 的发展/ 185 11. 1. 1　现状/ 185
11. 1. 2　趋势/ 185
11. 2　焊接EHS 法律、法规与标准/ 186 11. 2. 1　现状/ 186
11. 2. 2　差距/ 187
11. 3　焊接整体防护新产品与新成果/ 188 11. 3. 1　厂房整体防护新产品/ 188
11. 3. 2　焊接整体防护新成果/ 189
11. 4　焊接局部防护新产品与新成果/ 190 11. 4. 1　焊接面罩/ 191
11. 4. 2　焊接防护口罩/ 192
11. 4. 3　焊接防护服/ 193
11. 4. 4　焊接防护手套/ 193
11. 4. 5　其他防护用品/ 194
11. 5　焊接EHS 学术研究进展/ 194 11. 5. 1　电弧焊烟尘研究/ 194
11. 5. 2　电弧焊有害气体研究/ 195
11. 5. 3　电弧焊弧光研究/ 195
11. 5. 4　重金属污染研究/ 196
11. 5. 5　碳弧气刨污染研究/ 196
11. 5. 6　电磁污染研究/ 197
11. 5. 7　焊接材料与环境协调性研究/ 197
11. 6　焊接EHS 总结与展望/ 197 11. 6. 1　现状和存在的问题/ 197
11. 6. 2　对未来发展的建议/ 198
11. 6. 3　展望/ 198
参考文献/ 198
应用篇Application
第12 章　发电设备制造安装中的焊接结构与技术/ 203
12. 1　我国发电行业的发展/ 203
12. 2　发电设备制造技术发展/ 204 12. 2. 1　火电设备技术发展/ 204
12. 2. 2　水电设备技术发展/ 204
12. 2. 3　核电设备技术发展/ 204
12. 3　发电设备材料发展/ 205 12. 3. 1　火电设备材料发展/ 205
12. 3. 2　水轮机、水轮发电机、汽轮发电机材料发展/ 205
12. 3. 3　核电设备材料发展/ 205
12. 4　焊接结构与技术/ 206 12. 4. 1　火电设备焊接结构与技术/ 206
12. 4. 2　水电设备焊接结构与技术/ 209
12. 4. 3　核电设备焊接结构与技术/ 214
参考文献/ 222
第13 章　重型机械装备制造中的焊接结构与技术/ 224
13. 1　重型机械装备发展概述/ 224
13. 2　重型机械装备的发展/ 224 13. 2. 1　起重机的发展/ 224
13. 2. 2　大型矿用挖掘机的发展/ 236
13. 2. 3　架桥机的发展/ 236
13. 2. 4　盾构机的发展/ 239
13. 3　重型机械装备制造中材料的发展/ 241 13. 3. 1　钢结构新材料的研发/ 241
Ⅷ
目录Contents
13. 3. 2　焊接材料的研发/ 241
13. 4　重型机械装备制造中焊接新设备的
应用/ 244 13. 4. 1　焊接备料装备的应用/ 244
13. 4. 2　焊接新设备的推广应用/ 245
参考文献/ 248
第14 章　油田与管道建设中的焊接技术/ 249
14. 1　长输管道焊接技术/ 249 14. 1. 1　焊条电弧焊技术/ 249
14. 1. 2　手工半自动焊技术/ 249
14. 1. 3　管道全位置自动焊技术与装备/ 250
14. 2　石油化工工艺管道焊接技术/ 256 14. 2. 1　焊条电弧焊技术/ 256
14. 2. 2　半自动焊技术/ 256
14. 2. 3　自动焊技术/ 257
14. 3　海洋管道工程焊接技术/ 258 14. 3. 1　海洋管道工程焊接技术特点/ 258
14. 3. 2　海洋管道施工工艺流程/ 258
14. 3. 3　焊接工艺方法/ 258
14. 3. 4　工程应用/ 259
参考文献/ 259
第15 章　汽车制造中的焊接技术/ 261
15. 1　车身焊装/ 261 15. 1. 1　车身结构与材料/ 261
15. 1. 2　车身焊装生产线/ 261
15. 1. 3　车身制造中的焊接技术/ 263
15. 2　汽车零部件焊接/ 267 15. 2. 1　汽车车身件焊接/ 267
15. 2. 2　汽车内饰件焊接/ 271
15. 2. 3　汽车底盘件焊接/ 273
15. 3　激光焊技术在汽车制造中的应用/ 274 15. 3. 1　激光拼焊板技术/ 274
15. 3. 2　汽车车身激光焊/ 275
15. 3. 3　新能源汽车动力电池的激光焊/ 275
第16 章　机车车辆制造及铁道建设中的焊接技术/ 279
16. 1　概述/ 279 16. 1. 1　机车车辆制造中焊接技术的发展概况/ 279
16. 1. 2　铁道建设中钢轨焊接技术的发展概况/ 279
16. 2　机车制造中的焊接技术/ 279 16. 2. 1　内燃机车制造中的焊接技术/ 279
16. 2. 2　电力机车制造中的焊接技术/ 280
16. 3　客运车辆制造中的焊接技术/ 281 16. 3. 1　高速动车组制造中的焊接技术/ 281
16. 3. 2　城市轨道客车制造中的焊接技术/ 284
16. 3. 3　先进焊接与检测技术在客车车辆制造中的应用/ 285
16. 4　货运车辆制造中的焊接技术/ 291 16. 4. 1　重载提速货车制造中的焊接技术/ 291
16. 4. 2　先进焊接技术在货车车辆制造中的应用/ 292
16. 5　铁道建设中的钢轨焊接技术/ 293 16. 5. 1　无缝线路钢轨焊接技术/ 293
16. 5. 2　铁路道岔中钢轨与辙叉焊接技术/ 294
参考文献/ 295
第17 章　造船与海洋工程建设中的焊接技术/ 297
17. 1　概述/ 297 17. 1. 1　主要运输船舶概述/ 297
17. 1. 2　海洋工程装备发展概述/ 301
17. 2　造船与海洋工程建造中焊接技术的
发展/ 303 17. 2. 1　焊接材料及其应用/ 303
Ⅸ
中国焊接（1994—2016）
17. 2. 2　焊接新工艺和新装备的应用/ 305
参考文献/ 311
第18 章　建筑工程建设中的焊接结构与技术/ 312
18. 1　概述/ 312
18. 2　建筑钢结构的发展历程/ 312 18. 2. 1　特殊结构/ 312
18. 2. 2　超高层建筑/ 314
18. 2. 3　大跨度结构/ 317
18. 2. 4　高耸结构/ 320
18. 3　建筑钢结构焊接技术/ 321 18. 3. 1　焊接方法/ 321
18. 3. 2　焊接设备/ 322
18. 3. 3　高强度钢焊接技术/ 322
18. 3. 4　铸钢和铸钢节点的焊接技术/ 322
18. 3. 5　标准规范的编制与修订/ 323
参考文献/ 324
第19 章　航天器制造中的焊接技术及应用/ 325
19. 1　运载火箭贮箱焊接技术及应用/ 325 19. 1. 1　运载火箭贮箱简介/ 325
19. 1. 2　运载火箭贮箱焊接技术研究及应用/ 325
19. 2　发动机焊接技术及应用/ 328 19. 2. 1　发动机简介/ 328
19. 2. 2　发动机焊接技术研究及应用/ 329
19. 3　增压输送系统焊接技术及应用/ 332 19. 3. 1　增压输送系统简介/ 332
19. 3. 2　增压系统焊接技术研究及应用/ 333
19. 4　载人航天系统焊接技术及应用/ 337 19. 4. 1　载人航天系统产品介绍/ 337
19. 4. 2　载人航天系统焊接技术研究及应用/ 337
19. 5　卫星系统焊接技术及应用/ 341 19. 5. 1　卫星系统简介/ 341
19. 5. 2　卫星焊接技术研究及应用/ 341
参考文献/ 344
第20 章　航空制造工程中的焊接技术/ 346
20. 1　概述/ 346
20. 2　飞机典型构件的焊接/ 347 20. 2. 1　起落架的焊接/ 347
20. 2. 2　油箱焊接/ 348
20. 2. 3　大厚度承力隔框的焊接/ 349
20. 2. 4　后机身带筋壁板穿透焊及双弧焊/ 354
20. 2. 5　金属蜂窝夹层结构/ 355
20. 2. 6　钛合金后机身带筋壁板激光焊接/ 358
20. 3　发动机典型构件的焊接/ 361 20. 3. 1　燃烧室的焊接/ 361
20. 3. 2　机匣类组合件的焊接/ 363
20. 3. 3　加力燃烧室的焊接/ 364
20. 3. 4　火焰稳定器的焊接/ 365
20. 3. 5　盘轴类零件的焊接/ 366
20. 3. 6　导管的焊接/ 367
20. 4　航空结构中的新型焊接技术/ 368 20. 4. 1　真空电子束钎焊技术/ 368
20. 4. 2　真空电弧钎焊技术/ 368
20. 4. 3　过渡液相扩散焊技术/ 370
20. 4. 4　放电等离子弧扩散焊技术/ 372
20. 4. 5　线性摩擦焊技术/ 373
20. 4. 6　搅拌摩擦焊技术/ 378
Ⅹ
目录Contents
第21 章　压力容器制造中的焊接技术/ 381
21. 1　概述/ 381
21. 2　压力容器行业中焊接技术的发展
概况/ 384 21. 2. 1　压力容器制造中的窄间隙自动焊技术/ 384
21. 2. 2　压力容器制造中的堆焊技术/ 385
21. 2. 3　接管马鞍形焊缝的自动焊接技术/ 387
21. 2. 4　管子-管板全位置焊接技术/ 387
21. 2. 5　大型容器现场焊接技术/ 388
21. 2. 6　其他焊接技术/ 389
21. 3　典型的压力容器产品/ 390 21. 3. 1　尿素合成塔/ 390
21. 3. 2　四合一连续重整反应器/ 390
21. 3. 3　加氢反应器/ 391
21. 3. 4　大型球形储罐/ 391
21. 3. 5　螺纹锁紧式高压换热器/ 392
21. 3. 6　费托合成反应器/ 392
21. 3. 7　气化炉/ 392
21. 3. 8　其他产品/ 392
21. 4　发展趋势/ 396
参考文献/ 396
第22 章　桥梁建造中的焊接技术/ 398
22. 1　钢桥发展概述/ 398 22. 1. 1　铁路钢桥的发展/ 398
22. 1. 2　公路钢桥的发展/ 400
22. 1. 3　我国承建的国外钢桥/ 405
22. 2　钢桥建造中焊接技术的发展/ 407 22. 2. 1　新材料的研发/ 407
22. 2. 2　焊接新工艺和新装备的