金属熔焊基础 第3版

中等职业教育国家规划教材出版说明

第３版前言

绪论 １

　　一、金属材料的分类及在国民经济中的

作用与地位 １

　　二、焊接与熔焊 ３

　　三、焊接技术发展简介 ５

　　四、本教材的主要内容 ５

　　五、本课程教学目的与学习方法 ６

**章　金属材料基础 ７

　**节　金属材料的性能 ７

　　一、金属的力学性能 ７

　　二、金属的物理性能 １３

　　三、金属的化学性能 １５

　第二节　金属的晶体结构 １５

　　一、金属的特性 １５

　　二、晶格与晶胞 １６

　　三、常见金属的晶体结构类型 １７

　　四、金属的实际晶体结构与晶体缺陷 １７

　　五、金属的同素异构转变 １９

　第三节　金属的结晶 ２０

　　一、结晶的概念 ２０

　　二、金属的结晶过程 ２０

　　三、晶核形成与晶粒长大 ２０

　　四、控制晶粒大小的措施 ２１

　　五、铸锭的结晶结构 ２１

　第四节　合金的结构与结晶 ２２

　　一、基本概念 ２２

　　二、合金的晶体结构 ２３

　　三、合金的结晶特点 ２５

　第五节　铁碳合金相图 ２５

　　一、铁碳合金的组元和基本组织 ２６

　　二、铁碳合金相图 ２７

　　三、铁碳合金分类及平衡组织 ２９

　　四、铁碳合金对组织和性能的影响 ３０

　　五、铁碳合金相图的应用 ３１

　第六节　金属塑性变形与再结晶 ３２

　　一、金属的塑性变形 ３２

　　二、冷变形金属在加热时其组织与

性能的变化 ３３

　　三、金属材料热加工与冷加工的区分 ３４

　本章小结 ３４

　习题与思考题 ３４

　 （实验一）金相显微试样的制备实训 ３５

　 （实验二）铁碳合金显微组织观察 ３６

第二章　钢的热处理 ３７

　**节　概述 ３７

　　一、热处理在金属制造业中的作用 ３７

　　二、热处理的实质及分类 ３７

　第二节　钢在加热时的组织转变 ３８

　　一、奥氏体的形成与长大 ３８

　　二、奥氏体晶粒的大小及控制措施 ３９

　第三节　钢在冷却时的组织转变 ４０

　　一、过冷奥氏体的等温转变 ４０

　　二、过冷奥氏体的连续冷却转变 ４５

　第四节　退火与正火 ４８

　　一、钢的退火 ４８

　　二、钢的正火 ５０

　第五节　淬火与回火 ５０

　　一、淬火 ５１

　　二、淬火钢的回火 ５４

　第六节　钢的表面热处理 ５５

　　一、表面淬火 ５５

　　二、化学热处理 ５６

　本章小结 ５９

　习题与思考题 ５９

　 （实验）钢的热处理实训 ６０

第三章　常用金属材料 ６１

　**节　钢铁材料概述 ６１

　　一、非合金钢 ６１

　　二、合金钢 ６３

　　三、钢的分类及编号 ６７

　第二节　工程结构用钢 ７０

　　一、碳素结构钢 ７１

　　二、低合金结构钢 ７６

　第三节　机器零件用钢及工模具用钢 ８１

　　一、机器零件用钢 ８１

　　二、工模具用钢 ８５

　第四节　铸铁 ８８

　　一、铸铁的组织与性能特点 ８８

　　二、铸铁的分类 ８８

　　三、铸铁的石墨化及其影响因素 ８９

　　四、灰铸铁 ９１

　　五、球墨铸铁 ９２

　第五节　非铁金属 ９４

　　一、铝及铝合金 ９４

　　二、铜及铜合金 ９７

　　三、钛及钛合金 ９９

　本章小结 １０１

　习题与思考题 １０１

第四章　焊接冶金基础 １０４

　**节　焊接热过程 １０４

　　一、焊接热源 １０４

　　二、焊接温度场 １０５

　　三、影响焊接温度场的因素 １０５

　　四、焊接热循环 １０８

　　五、焊接热过程在生产中的应用 １０９

　第二节　焊缝金属的形成 １１０

　　一、焊条的加热与熔化 １１０

　　二、母材的熔化与熔池 １１２

　　三、焊缝金属的熔合比 １１３

　第三节　焊接化学冶金的特点 １１５

　　一、焊接化学冶金过程的特点 １１５

　　二、焊接时对焊接区的保护 １１５

　　三、焊接化学冶金反应区的主要反应 １１６

　　四、焊接参数的变化对焊接化学

冶金的影响 １１７

　第四节　焊接熔渣 １１８

　　一、熔渣的作用 １１８

　　二、熔渣的分类 １１８

　　三、熔渣的碱度 １１８

　　四、熔渣的物理性能 １１９

　第五节　有害元素对焊缝金属的作用

及其控制 １２０

　　一、氢对焊缝金属的作用及其控制 １２０

　　二、氮对焊缝金属的作用及其控制 １２２

　　三、氧的作用与焊缝金属的脱氧 １２３

　　四、焊缝金属中硫、磷的危害及控制 １２８

　第六节　焊缝金属的合金化 １３０

　　一、焊缝金属合金化的目的 １３０

　　二、焊缝金属合金化的方式 １３０

　　三、合金元素的过渡系数及其

影响因素 １３０

　第七节　焊缝的组织与性能 １３３

　　一、焊缝金属的结晶 １３３

　　二、焊缝金属的偏析 １３４

　　三、焊缝金属的固态相变组织和性能 １３６

　　四、改善焊缝组织与性能的途径 １３７

　第八节　焊接热影响区 １３８

　　一、焊接热影响区的组织 １３９

　　二、焊接热影响区力学性能变化

及改善 １４１

　本章小结 １４４

　习题与思考题 １４４

　（实验一）焊条熔化系数与熔敷系数

的测定 １４５

　 （实验二）熔敷金属扩散氢的测定 １４６

　 （实验三）焊接接头金相组织观察 １４７

第五章　焊接材料 １４９

　**节　焊条 １４９

　　一、焊条的分类 １４９

　　二、焊条的型号与牌号 １５１

　　三、焊芯 １５３

　　四、焊条药皮 １５４

Ⅷ

　　五、焊条的工艺性能 １５８

　　六、焊条的冶金性能 １６０

　　七、焊条的选用原则 １６２

　　八、焊条的使用及保管 １６４

　第二节　焊丝 １６５

　　一、焊丝分类 １６５

　　二、实芯焊丝 １６５

　　三、药芯焊丝 １６８

　第三节　焊剂 １７１

　　一、焊剂的作用及其要求 １７１

　　二、焊剂的分类 １７２

　　三、焊剂的型号和牌号 １７３

　　四、常用焊剂的性能及用途和焊丝的

选用 １７７

　第四节　焊接用气体 １７９

　　一、常用焊接气体的性质及技术要求 １７９

　　二、焊接用气体的选择与使用 １８１

　第五节　焊接材料的历史与发展 １８３

　　一、我国焊接材料的发展及现状 １８３

　　二、我国焊接材料发展的特点 １８３

　　三、今后我国焊接材料的发展趋向 １８４

　本章小结 １８５

　习题与思考题 １８５

第六章　焊接冶金缺陷的产生与防止 １８７

　**节　焊接缺陷的种类 １８７

　　一、焊接工艺缺陷 １８７

　　二、气孔的分类及特征 １８９

　　三、固体夹杂的分类及特征 １８９

　　四、焊接裂纹 １９０

　第二节　气孔与夹杂 １９１

　　一、气孔产生的原因 １９１

　　二、影响气孔形成的因素 １９３

　　三、防止气孔产生的措施 １９５

　　四、焊缝中的夹杂物 １９５

　第三节　结晶裂纹 １９６

　　一、结晶裂纹的特征 １９６

　　二、结晶裂纹形成的原因 １９６

　　三、影响结晶裂纹形成的因素 １９７

　　四、防止结晶裂纹产生的措施 １９９

　第四节　焊接冷裂纹 ２０１

　　一、冷裂纹的特征 ２０１

　　二、形成冷裂纹的基本因素及其

影响因素 ２０２

　　三、防止冷裂纹产生的措施 ２０３

　第五节　其他焊接裂纹 ２０４

　　一、高温液化裂纹 ２０４

　　二、再热裂纹 ２０５

　　三、层状撕裂 ２０７

　本章小结 ２０９

　习题与思考题 ２０９

参考文献 ２１１