焊接技术实用手册[王勇]

forging

【书名】《焊接技术实用手册》
【作者】程绪贤 王勇主编
【出版社】石油大学出版社
【出版日期】1999年07月第1版
【ISBN】7-5636-1127-4   
【形态项】366页/26cm
【定价】40元

forging

【内容简介】
      本手册较系统全面收集了焊接方面的实用数据资料，并力求简明实用。全书共六章。第一章为常用金属材料成分及性能；第二章为弧焊电源及焊接设备的型号与技术数据； 第三、四章介绍常用的焊接标准及焊接材料；第五章阐述石袖化工常用金属材料的焊接性及有关数据；第六章列举了压力容器、球罐、金属管和铝及其合金等典型焊接工程实例。
      本书主要供石油化工系统从事现场焊接生产的工程技术人员及管理人员查阅，也可供大专院校焊接专业师生参考。
【目录】
第一章常用金属材料成分及性能 1
   §1.1  黑色金属材料 1
     1.1.1碳素钢 1
     （1）碳素钢分类（按各碳量分） 1
     （2）碳素结构钢化学成分及力学性能（GB700—88） 1
     （3）优质碳素结构钢化学成分及力学性能（GB699—88） 2
   1.1.2低合金结构钢 2
   （1）低合金结构钢的类型 2
   （2）热轧和正火钢化学成分及力学性能 3
     （3）低碳调质钢化学成分 5
     （4）低碳调质钢力学性能 7
     （5）中碳调质钢化学成分（％） 8
     （6）中碳调质钢力学性能 9
     （7）珠光体耐热钢化学成分及力学性能 10
     （8）低温钢化学成分（％）（GB3531— 83） 12
     （9）低温钢力学性能（GB3531—83） 12
     （10）耐海水及大气腐蚀用钢的化学成分及力学性能 12
     （11）含硫石油耐蚀钢化学成分及力学性能      14
     （12）耐硫化氢腐蚀用钢的化学成分及力学性能 14
     （13）抗氢腐蚀用钢的化学成分及力学性能 15
     1.1.3不锈钢 15
     （1）不锈耐酸钢化学成分及力学性能 16
     （2）不锈耐酸钢耐蚀性能与应用 17
     1.1.4耐热钢 18
     （1）耐热钢化学成分（GB4238—92） 18
     （2）耐热钢的力学性能及用途（GB4238—92） 92
   1.1.5耐热合金 19
     （1）耐热合金按化学成分和用途分类 19
     （2）铁基耐热合金化学成分（％） 20
     （3）镍基耐热合金化学成分（％） 22
     （4）钴基耐热合金化学成分（％） 23
     1.1.6铸铁 23
     （1）灰口铸铁化学成分及力学性能（GB9439—88） 23
     （2）球墨铸铁化学成分及力学性能（GB1348—88） 24
   §1.2有色金属材料 25
     1.2.1  铝及铝合金化学成分和力学性能 25
   1.2.2铜及铜合金 26
     （1）紫铜化学成分及用途（GB5231— 85
     （2）紫铜力学性能 26
     （3）铜合金化学成分及力学性能 27
     1.2.3钛及钛合金 28
     （1）钛及钛合金化学成分（GB3620—83
     （2）钛及钛合金主要力学性能（棒材）（GB 3620 —83） 28
   §1.3  国内外钢号对照 29
     （1）碳素钢 29
     （2）低合金结构钢 30
     （3）不锈钢 30
     （4）耐热钢 31
     （5）铝及铝合金 31
     （6）铜及铜合金 32
     （7）钛及钛合金 33
第二章  弧焊电源及焊接设备的型号与技术数据 34
   §2.1  弧焊电源与各类焊机名称及代表符号 34
   2.1.1弧焊电源与焊机型号含义 34
   2.1.2弧焊电源和各类焊机大类、小类名称及其简称、代表符号 34
§2.2  弧焊电源的主要技术数据 36
   2.2.1  各种弧焊电源的结构类型、特点及用途 36
2.2.2常用弧焊变压器的主要技术数据 38
2.2.3常用直流弧焊发电机的主要技术数据 39
2.2.4常用硅弧焊整流器技术数据 40
2.2.5  晶闸管式弧焊电源的主要技术数据 41
2.2.6  晶体管弧焊电源的主要技术数据 42
2.2.7弧焊逆变器的主要技术数据 43
2.2.8矩形波交流弧焊电源的主要技术数据 44
2.2.9脉冲弧焊电源的主要技术数据 44
§2.3  交、直流弧焊电源的优缺点比较、故障处理及各类弧焊电源应用比 较 45
2.3.1交、直流弧焊电源优缺点比较 45
2.3.2常用弧焊电源的故障及消除方法 46
2.3.3各类弧焊电源应用范围比较 48
§2.4焊接设备型号与主要技术数据 48
2.4.1埋弧焊机 48
（1）国产半自动埋弧焊机主要技术数据 48
（2）国产通用埋弧自动焊机主要技术数据 49
（3）专用的螺旋管自动埋弧焊机主要技术数据 50
（4）焊接大型管道、容器及堆焊的专用自动埋弧焊机主要技术数据 51
（5）其他专用自动埋孤焊机主要技术数据 52
（6）通用自动埋弧焊机的故障处理 52
2.4.2钨极氩弧焊机 54
（1）典型通用钨极氩弧焊机主要技术数据 54
（2）手工钨极氩弧焊枪技术数据 55
（3）特种钨极氩弧焊机主要技术数据 55
（4）NZA4—250型管板TIG焊机的四种焊枪技术数据 57
2.4.3熔化极氩弧焊机 57
（1）常用自动MIG焊机主要技术数据 57
（2）常用的自动MIG焊机 58
2.4.4 CO2弧焊机 59
（1）部分半自动CO2弧焊机主要技术数据 59
（2）部分自动及专用CO2弧焊机主要技术数据 60
2.4.5等离子弧焊机和切割机 61
（1）大电流等离子弧焊机主要技术数据 61
（2）微束等离子弧焊机主要技术数据 62
（3）部分特种等离子弧焊机主要技术数据 63
（4）等离子弧切割机主要技术数据 65
2.4.6电阻焊机 66
（1）典型点焊机和凸焊机主要技术数据 66
（2）典型缝焊机主要技术数据 68
（3）通用缝焊机焊接圆筒的极限尺寸 69
（4）典型对焊机主要技术数据 69
（5）典型控制设备主要技术数据 70
2.4.7其他焊接设备 71
（1）典型电渣焊机主要技术数据 71
（2）摩擦焊机主要技术数据 72
（3）超声波焊机主要技术数据 73
（4）冷压焊机主要技术数据 73
（5）钎焊机主要技术数据 74
（6）电子束焊机 74
（7）激光焊接、切割机主要技术数据 76
（8）高频焊管机主要技术数据 76
（9）自动振动堆焊机主要技术数据 77
（10）真空扩散焊机主要技术数据 77
（11）电容放电螺柱焊机主要技术数据 78
（12）真空充氩焊机主要技术数据  78
   §2.5  气焊、气割、喷涂及喷焊设备 79
     2.5.1气焊与气割设备 79
     （1）各种焊炬主要技术数据 79
     （2）各种割炬主要技术数据 80
     （3）焊割两用炬主要技术数据 80
     （4）瓶体规格 81
     （5）中压乙炔发生器主要技术数据 81
     （6）几种常用减压器主要技术数据 81
     （7）半自动切割机主要技术数据 82
     （8）典型自动气割机主要技术数据 83
     （9）SJ-2500型数控激光切割机主要技术数据 84
     （10）GSS-800型熔化极深水切割设备主要技术数据 84
     2.5.2  碳弧气刨切割设备与工具主要技术数据 85
     2.5.3喷涂、喷焊设备及工具 86
     （1）各类常用喷枪主要技术数据 86
     （2）LPC—1立式喷涂车主要技术数据 88
     （3）等离子喷涂机主要技术数据 88
     （4）LMJ电火花拉毛机主要技术数据 88
第三章常用的焊接标准及数据 89
   §3.1焊接标准及代号 89
   3.1.1焊接基础标准 89
   3.1.2  焊接材料标准 89
   3.1.3焊接设备标准 90
   3.1.4焊接方法及工艺标准 91
   3.1.5焊接取样、测量及分析方法标准 92
   3.1.6焊接质量与检验标准 93
   §3.2焊缝及坡口的符号表示法 94
   3.2.1焊缝符号表示法 94
   （1）表示焊缝横截面形状的基本符号 94
   （2）表示焊缝表面特征的辅助符号 95
   （3）补充说明焊缝的某些特征用的补充符号 95
   3.2.2焊缝坡口符号表示法 96
   （1）焊缝尺寸符号 96
   （2）焊缝坡口的基本形式与尺寸 96
   （3）焊缝尺寸标注原则 100
§3.3焊接接头性能试验方法 100
   3.3.1焊接接头力学试样取样方法 100
   （1）熔敷金属拉伸样坯截取方位 101
   （2）焊缝金属拉伸样坯取样方位 101
   （3）焊接接头冲击样坯截取方位 102
   （4）焊接接头拉伸样坯截取方位 103
   （5）焊接接头弯曲样坯截取方位 103
   （6）点焊接头抗剪样坯截取位置 104
   （7）管接头压扁的样坯截取位置 104
   （8）焊接接头及堆焊金属硬度样坯截取位置 104
   3.3.2焊接接头冲击试验方法 104
   3.3.3焊接接头拉伸试验方法 106
   3.3.4焊缝及熔敷金属拉伸试验方法 108
   3.3.5焊接接头弯曲及压扁试验方法 109
（1）试样及其制备 109
（2）圆形压头弯曲（三点弯曲）试验法 110
（3）辊简弯曲（缠绕式异向弯曲）试验法 111
（4）压扁试验 111
3.3.6焊接接头及堆焊金属硬度试验方法 112
3.3.7焊接接头应变时效敏感性试验方法 112
3.3.8焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法 114
§3.4焊接结构的合理设计 114
  3.4.1  结构的许用应力和强度设计值 115
（1）建筑结构用钢 115
（2）钢制压力容器用钢 116
（3）起重机结构件用钢 116
3.4.2焊缝的许用应力和强度设计值 116
（1）一般结构焊缝的许用应力 116
（2）建筑钢结构焊缝强度设计值 117
（3）起重机结构焊缝的许用应力 117
3.4.3金属结构疲劳的许用应力 118
（1）起重机结构疲劳的许用应力 118
（2）没有行业设计规范规定时疲劳许用应力的计算公式 118
3.4.4焊接接头的强度计算 119
（1）电弧焊焊缝强度计算公式 119
（2）电阻点焊接头强度计算公式 120
（3）各种强度理论计算公式 121
§3.5焊接质量检验 121
3.5.1无损探伤方法 122
（1）常用无损探伤检验法的比较 122
（2）无损探伤方法的选择参考表&（1 23
（3）常规无损探伤方法的能力和适用范围 124
（4）无损探伤系统控制一览表 124
（5）无损探伤质量控制系统框图 125
3.5.2钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 125
（1）γ射线和X射线透照厚度范围 126
（2）射线照相金属增感瓶的选用 126
（3）象质计的选用 126
（4）焊缝质量的分级 127
（5）焊接缺陷的评定区 127
（6）焊接缺陷点数换算表 127
（7）不计点数的焊接缺陷尺寸 127
（8）圆形焊接缺陷的分级 127
（9）条形夹渣的分级 127
（10）内凹坑和未焊透的分级 128
3.5.3超声波探伤缺陷的等级分类 128
     3.5.4磁粉、着色探伤最大允许存在的 缺陷尺寸 128
第四章常用焊接材料简明表 129
   §4.1  焊条 129
     4.1.1焊条型号 129
    （1）焊条型号分类及代号 129
    （2）碳钢焊条型号的编制方法（GB5117— 85
    （3）低合金钢焊条型号编制方法（GB5118— 85
    （4）不锈钢焊条型号的编制方法（GB983— 85
    （5）堆焊焊条型号的编制方法（（GB984— 85
   （6）铸铁焊条型号的编制方法（GB10044— 88
   （7）铜和铜合金焊条型号的编制方法（GB 3670—83） 139
   （8）铝和铝合金焊条型号的编制方法（GB 3669—83） 139
   4.1.2焊条牌号 140
   （1）结构钢焊条 140
   （2）铬和铬钼耐热钢焊条 140
   （3）低温钢焊条 140
   （4）不锈钢焊条 141
   （5）堆焊焊条 141
   （6）其他各类焊条 141
   4.1.3各类焊条技术数据简明表 142
   （1）结构钢焊条 142
   （2）铬和铬钼耐热钢焊条 154
   （3）低温钢焊条 158
   （4）不锈钢焊条 158
   （5）堆焊焊条 166
   （6）铸铁焊条&（1 75
   （7）镍和镍合金焊条 178
   （8）铜和铜合金焊条 179
   （9）铝和铝合金焊条 180
   （10）特殊用途焊条 181
   4.1.4国内外焊条对照 182
   （1）碳钢和低合金钢焊条 182
   （2）不锈钢、耐热钢焊条 193
   （3）堆焊焊条 199
   （4）铸铁及有色金属焊条 203
§4.2  各类焊剂 205
   4.2.1埋弧焊及电渣焊用焊剂 205
   （1）焊剂类型 205
   （2）焊剂牌号与国家标准型号 205
   （3）国产埋弧焊和电渣焊用焊剂简明表 208
   （4）部分国外埋弧焊、电渣焊用焊剂简明表 215
   4.2.2气焊熔剂 220
   4.2.3钎焊熔剂 222
§4.3  焊丝 223
   4.3.1实芯焊丝 223
   （1）碳钢、低合金钢和高合金钢用焊丝 223
（2）硬质合金堆焊焊丝 226
（3）铜和铜合金焊丝（GB9640—88） 227
（4）铝和铝合金焊丝（GB10858— 89
（5）铸铁气焊丝（GB10044—88） 229
4.3.2药芯焊丝 229
（1）药芯焊丝的类型与特点 229
（2）碳钢药芯焊丝标准（GB10045— 88
（3）国产药芯焊丝 230
4.3.3国外焊丝 234
（1）国外实芯焊丝 234
（2）国外药芯焊丝 251
§4.4焊料 265
4.4.1焊料牌号编制方法 265
4.4.2各类焊料简明表 266
§4.5  焊粉 270
4.5.1焊粉牌号编制方法 270
4.5.2氧-乙炔火焰喷焊用合金粉末 270
（1）粉末类型与性能比较 270
（2）氧-乙炔火焰喷焊用合金粉末简明表 271
4.5.3氧-乙炔火焰或等离子喷涂用粉末 273
（1）粉末类型与性能比较 273
（2）喷涂用粉末简明表 273
     4.5.4等离子喷焊用合金粉末简明表 274
第五章石油化工常用金属材料的焊接性及 有关数据 276
   §5.1  金属焊接性及试验 276
   5.1.1金属的焊接性 276
   （1）金属焊接性概念 276
   （2）金属焊接性试验内容 276
   （3）金属焊接性试验方法分类 277
   5.1.2金属的冶金焊接性 277
   （1）金属冶金焊接性概念 277
   （2）焊接裂纹的分类 277
   5.1.3金属的热焊接性 278
   （1）金属的热焊接性概念 278
   （2）焊接HAZ的分布特征 278
   （3）不同焊接方法HAZ平均尺寸 278
   （4）低碳钢HAZ的组织分布 279
   （5）Q235（A3）钢焊接CCT图 279
   （6）16MnR钢焊接CCT图 280
   （7）14MnMoNbB钢焊接CCT图 282
   （8）40CrMnMo钢焊接CCT图 283
   （9）21/4Cr1Mo钢焊接CCT图 284
   （10）102管钢焊接CCT图 285
   5.1.4常用的焊接性试验方法 286
   （1）斜Y形坡口焊接裂纹试验 286
   （2）插销冷裂纹试验 288
   （3）刚性固定对接裂纹试验 290
   （4）搭接接头（CTS）焊接裂纹试验 291
   （5）焊接热影响区最高硬度试验 292
   （6）常用碳当量公式 294
   （7）焊接冷却时间计算公式 294
   （8）焊接加热速度对相变点的影响 295
§5.2焊接材料的选择 295
   5.2.1碳钢的焊接 295
   （1）低碳钢手工焊焊材选择 295
   （2）低碳钢自动焊焊材选择 296
   （3）中碳钢手工焊焊材选择 296
   5.2.2低合金钢的焊接 296
   （1）热轧正火钢手工焊焊材选择 296
   （2）热轧正火钢自动焊焊材选择 297
   （3）低碳调质钢焊材选择 298
（4）中碳调质钢焊材选择 299
（5）珠光体耐热钢焊材选择 299
（6）低温钢焊材选择 300
（7）低合金耐蚀钢手工焊焊材选择 300
5.2.3不锈钢的焊接 300
（1）奥氏体不锈钢焊材选用 300
（2）铁素体不锈钢焊材选用 301
（3）马氏体不锈钢焊材选用 302
（4）焊接不锈钢方法的选择 302
5.2.4异种钢的焊接 303
（1）异种钢的类别 303
（2）不同珠光体钢焊接材料选择 303
（3）不同奥氏体钢焊接材料选择 304
（4）珠光体与铁素体钢焊接材料选择 305
（5）珠光体与奥氏体钢焊接材料选择 306
（6）奥氏体与铁素体钢焊接材料选择 308
5.2.5铸铁的焊接 309
（1）铸铁焊接材料的选择 309
（2）铸铁焊接方法的选择 310
5.2.6铝及铝合金的焊接 310
（1）铝及铝合金焊材的选用 310
（2）不同牌号铝及铝合金焊接用焊材 311
5.2.7铜及铜合金的焊接 312
（1）铜及铜合金手工焊焊材选择 312
（2）铜及铜合金气焊焊材选择 312
§5.3焊接工艺参数的选择 312
5.3.1手工电弧焊工艺参数的选择 312
（1）电焊条直径的选择 312
（2）焊接电流的选择 312
（3）手工电弧焊中推荐的焊条倾角 313
（4）手工电弧焊工艺参数示例 313
（5）手工电弧焊定位焊尺寸 315
（6）手工电弧焊紫铜的规范参数 315
5.3.2埋弧自动焊工艺参数的选择 316
（1）埋弧焊焊丝直径与适用的焊接电流范围 316
（2）埋弧焊电弧电压与焊接电流的配合 316
（3）单面焊双面成形埋弧焊工艺参数（焊剂-铜垫） 316
（4）单面焊双面成形埋弧焊工艺参数（焊剂垫） 316
（5）无间隙悬空双面埋弧焊工艺参数 317
（6）开坡口双面埋弧焊工艺参数 317
（7）角接接头埋弧焊工艺参数 318
（8）薄板埋弧焊工艺参数 318
（9）紫铜埋弧焊工艺参数 318
5.3.3 CO2焊工艺参数的选择 319
（1）CO2焊焊丝直径的选择 319
（2）CO2焊焊接电流和电弧电压范围 319
（3）细丝CO2半自动焊工艺参数 320
（4）细丝CO2自动焊工艺参数 320
（5）粗丝CO2焊工艺参数 321
（6）CO2电弧点焊工艺参数 322
5.3.4 TIG焊工艺参数选择 322
（1）TIG焊时喷嘴孔径和保护气流量的选择 322
（2）不锈钢薄板手工TIG焊工艺参数 322
（3）不锈钢手工TIG焊工艺参数 323
（4）铝及铝合金手工TIG焊工艺参数 323
（5）自动TIG焊工艺参数 323
（6）管子TIG打底焊工艺参数 324
（7）管子脉冲TIG焊工艺参数 324
（8）不锈钢薄板脉冲TIG焊工艺参数 324
5.3.5 MIG焊工艺参数选择 324
（1）焊接用保护气体及适用范围 324
（2）IIW对熔化极气保焊熔滴过渡形式的分类 325
（3）不锈钢喷射过渡MIG焊工艺参数 325
（4）不锈钢短路过渡MIG焊工艺参数 326
（5）不锈钢脉冲MIG焊工艺参数 326
（6）不锈钢MIG焊对接工艺参数 326
（7）不锈钢角焊缝MIG焊工艺参数 327
  （8）铝及铝合金自动MIG焊工艺参数 328
（9）自动MIG焊工艺参数 328
     5.3.6焊接预热温度 329
     （1）低碳钢焊接的预热 329
     （2）低碳钢管焊接的预热 329
     （3）中碳钢焊接的预热 329
     （4）低合金钢焊接的预热 329
     （5）16Mn钢焊接的预热 330
     （6）珠光体耐热钢焊接的预热 330
     （7）马氏体不锈钢焊接的预热 330
     （8）铸铁焊补的预热 330
第六章典型焊接工程实例 332
   §6.1压力容器的焊接 332
   6.1.1  压力容器焊接工艺评定 332
     （1）焊接工艺评定的重要因素与补加因素 332
     （2）焊接工艺评定的次要因素 333
     （3）钢材焊接工艺评定的分类与分组 334
     （4）焊接工艺评定适用厚度的有效范围 336
   （5）焊接工艺评定任务书 336
   （6）焊接工艺评定报告 337
   6.1.2压力容器用钢焊接性试验 339
   （1）压力容器用钢焊接HAZ最高硬度 339
   （2）压力容器用钢Y形坡口对接裂纹试验结果 339
   （3）压力容器用钢插销冷裂试验结果 340
   （4）压力容器用钢可变应变热裂纹试验结果 340
   （5）压力容器用钢再热裂纹试验结果 340
   6.1.3压力容器焊后热处理 341
   （1）焊后消除应力热处理条件的确定 341
    （2）压力容器用钢消除应力热处理的厚度界限 341
   （3）压力容器用钢消除应力热处理温度及保温时间 341
   （4）压力容器用钢的正火温度范围 342
   （5）压力容器用钢的最佳回火温度范围 342
§6.2球罐的焊接 342
   6.2.1球罐的型式及结构特点 342
（1）球罐的型式 342
（2）球罐的结构特点 343
6.2.2球罐用钢 343
（1）球罐用钢的化学成分（％） 343
（2）球罐用钢的力学性能 344
6.2.3球罐的焊接 344
（1）球罐用钢焊前预热温度（℃） 344
（2）球罐焊接工艺卡格式 345
（3）球罐分片组焊法检查及控制项目 345
（4）球罐环带组焊法施工工艺流程（先按装下温带和极板） 347
（5）球罐焊接记录格式 348
（6）球罐焊缝返修记录格式 348
（7）球罐的焊接程序 349
（8）球罐自动焊 349
6.2.4球罐的无损检验 350
（1）球罐焊缝表面质量规定 350
（2）球罐焊缝无损检验规定 350
6.2.5球罐焊后热处理 350
（1）球罐焊后整体热处理的规定 350
（2）球罐整体热处理温度 351
§6.3金属管的焊接 351
6.3.1管道的加工和组装 351
（1）管道对接接头坡口尺寸 351
（2）管道下向焊接管口组对尺寸 352
（3）管道组装规定 352
6.3.2金属管的焊接 352
（1）不同厚度管壁的焊接层数 352
（2）管材焊接预热条件 352
（3）纤维素型下向焊条的选择 353
（4）低氢型下向焊条的选用 353
（5）纤维素型下向焊条焊接工艺参数 353
（6）低氢型下向焊条焊接工艺参数 354
（7）埋弧焊工艺参数 354
（8）管子脉冲氩弧焊工艺参数 354
（9）金属管旋弧对焊工艺参数 355
（10）铝合金管对接手工氩弧焊工艺参数 355
6.3.3管道焊缝检验 356
（1）管道焊缝表面质量规定 356
（2）管道焊缝无损检查 356
6.3.4管道耐压试验 356
（1）管道试验压力的规定 356
（2）管道耐压试验的压力检查 356
（3）用水作介质试验要求 357
（4）用气体介质试验要求 357
§6.4铝及铝合金的钎焊 358
6.4.1  铝及铝合金的钎焊性及接头设计 358
（1）典型铝及铝合金的钎焊性 358
（2）铝合金钎焊接头设计 359
     6.4.2铝及铝合金钎焊材料 359
     （1）铝及铝合金用钎料 359
     6.4.3钎焊工艺方法 360
     （1）各种钎焊工艺方法优缺点的比较 360
     （2）铝及铝合金化学清洗法 361
     （3）铝及铝合金钎焊盐浴成分 361
     （4）铝及铝合金钎焊的接头强度 361
     （5）钎焊后化学清洗工艺方法比较 362
     （6）铝合金换热器钎接后的清洗过程 362
     6.4.4钎焊接头的质量检验 363
     （1）钎焊接头的缺陷及产生原因 363
     （2）钎焊接头缺陷的检验方法及特点 364
参考文献 365