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第1章　焊接工艺设计概论1

1.1　焊接工艺的发展概况1

1.1.1　焊接结构材料的发展2

1.1.2　焊接材料的发展4

1.1.3　焊接工艺方法的发展5

1.1.4　焊接设备的发展9

1.1.5　焊接结构的发展11

1.2　焊接工艺工作的任务及其重要性13

1.2.1　焊接工艺的定义13

1.2.2　焊接工艺设计的任务13

1.2.3　焊接工艺的重要性14

1.3　现代焊接工艺的特点14

第2章　焊接工艺设计原理16

2.1　焊接结构制造工艺概述16

2.1.1　原材料和焊接材料的检验与管理16

2.1.2　结构材料的预处理17

2.1.3　放样、划线与号料19

2.1.4　下料和边缘加工20

2.1.5　成形和弯曲加工25

2.1.6　装配与焊接30

2.1.7　焊后热处理35

2.1.8　焊件的质量检查35

2.1.9　焊接构件的后处理40

2.1.10　焊接结构的涂装40

2.2　典型焊接结构制造工艺流程41

2.2.1　压力容器制造工艺流程41

2.2.2　船体制造工艺流程49

2.3　焊接工艺设计工作的主要内容54

2.3.1　产品施工图样的焊接工艺性审查54

2.3.2　产品焊接工艺方案的制定55

2.3.3　焊接新材料、新工艺和新设备的试验56

2.3.4　焊接设备和焊接材料采购规范的编制58

2.3.5　产品焊接技术条件的编制58

2.3.6　焊接工艺专业标准的编制60

2.3.7　焊接工艺规程的编制60

2.3.8　焊接工艺评定的实施61

2.3.9　产品焊缝识别卡的编制61

2.3.10　其他焊接工艺文件的编制62

2.4　焊接工艺设计工作程序63

2.4.1　基础焊接工艺设计标准准备63

2.4.2　焊接生产工艺设计准备阶段64

2.4.3　焊接工艺试验和技改措施实施阶段65

2.4.4　生产工艺文件准备阶段65

2.4.5　焊接生产过程质量监控阶段66

2.4.6　产品焊缝质量检查阶段67

第3章　焊接接头的设计68

3.1　概述68

3.2　焊接接头的基本类型68

3.2.1　对接接头68

3.2.2　角接接头71

3.3　焊接接头的工艺性设计73

3.3.1　焊接接头的可加工性73

3.3.2　焊接接头的可达性74

3.3.3　焊接接头的可检测性75

3.4　焊接接头的坡口设计77

3.4.1　坡口设计的基本原则77

3.4.2　焊接坡口的设计准则78

3.5　焊接接头坡口标准94

3.5.1　气焊、焊条电弧焊及气体保护焊焊缝坡口和尺寸标准94

3.5.2　埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸标准94

3.5.3　二氧化碳气体保护焊焊缝坡口和尺寸标准94

3.6　焊接接头在焊接结构设计图样上的表示方法118

3.6.1　焊缝符号与焊接方法代号118

3.6.2　焊接接头在图样上的表示方法123

3.6.3　焊接位置代号130

第4章　现代焊接工艺方法132

4.1　概述132

4.2　焊条电弧焊132

4.2.1　焊条电弧焊的优缺点132

4.2.2　焊条电弧焊的工艺特点133

4.2.3　焊条电弧焊的工艺参数133

4.2.4　焊接操作技术135

4.2.5　典型的焊接参数135

4.3　埋弧焊137

4.3.1　埋弧焊方法的优缺点137

4.3.2　埋弧焊工艺方法137

4.3.3　埋弧焊工艺参数142

4.3.4　埋弧焊操作技术146

4.3.5　埋弧焊典型焊接参数148

4.4　熔化极气体保护电弧焊150

4.4.1　MIG/MAG焊工艺特点及其优缺点150

4.4.2　熔化极气体保护焊工艺方法150

4.4.3　MIG/MAG焊的焊接参数156

4.4.4 MIG/MAG焊的操作技术159

4.4.5 MIG/MAG焊的典型焊接参数162

4.5　药芯焊丝电弧焊164

4.5.1　药芯焊丝电弧焊的优缺点164

4.5.2　药芯焊丝电弧焊工艺方法165

4.5.3　药芯焊丝电弧焊焊接参数165

4.5.4　药芯焊丝电弧焊的操作技术166

4.5.5　药芯焊丝电弧焊的焊接参数166

4.6　不熔化极惰性气体保护电弧焊169

4.6.1　TIG焊的优缺点169

4.6.2　TIG焊的工艺方法170

4.6.3　TIG焊的焊接参数171

4.6.4　TIG焊的操作技术174

4.6.5　TIG焊的典型焊接参数177

4.7　等离子弧焊178

4.7.1　等离子弧焊的优缺点178

4.7.2　等离子弧焊的工艺方法179

4.7.3　等离子弧焊的焊接参数181

4.7.4　等离子弧焊的操作技术182

4.7.5　等离子弧焊的典型焊接参数183

4.8　电渣焊185

4.8.1 电渣焊的优缺点185

4.8.2 电渣焊的工艺方法186

4.8.3　电渣焊的焊接参数187

4.8.4　电渣焊的操作技术189

4.8.5　电渣焊的典型焊接参数191

4.9　电子束焊192

4.9.1　电子束焊的优缺点193

4.9.2 电子束焊的工艺方法193

4.9.3　电子束焊的焊接参数195

4.9.4　电子束焊的典型焊接参数195

4.10　激光焊196

4.10.1　激光焊的优缺点196

4.10.2　激光焊的工艺方法196

4.10.3　激光焊的焊接参数197

4.10.4　激光焊的典型焊接参数200

4.11　电阻焊200

4.11.1　电阻焊的优缺点200

4.11.2　电阻焊的工艺方法201

4.11.3　电阻点焊的焊接工艺201

4.11.4　凸焊的焊接工艺203

4.11.5　缝焊的焊接工艺205

4.11.6　电阻对焊的焊接工艺207

4.12　螺柱焊212

4.12.1 电弧螺柱焊工艺212

4.12.2　电容放电螺柱焊213

4.13　摩擦焊214

4.13.1　摩擦焊的优缺点214

4.13.2　摩擦焊的工艺方法214

4.13.3　摩擦焊工艺215

4.14　焊接工艺方法的选择217

4.14.1　焊接工艺方法的选择原则217

4.14.2　焊接工艺方法的选择依据217

4.14.3　焊接工艺方法的实例分析218

第5章　金属材料的焊接工艺223

5.1　概述223

5.2　碳素结构钢的焊接工艺223

5.2.1　碳素结构钢的基本特性223

5.2.2　碳素结构钢的焊接性238

5.2.3　碳钢焊接材料241

5.2.4　碳钢的焊接工艺要点256

5.3　低合金结构钢的焊接工艺258

5.3.1　低合金结构钢的基本特性258

5.3.2　低合金结构钢的焊接性293

5.3.3　低合金结构钢焊接材料298

5.3.4　低合金钢焊接工艺要点343

5.4　中合金钢的焊接工艺353

5.4.1 中合金耐热钢的基本特性354

5.4.2　中合金低温钢的基本特性355

5.4.3　中合金耐热钢的焊接性356

5.4.4　中合金低温镍钢的焊接性357

5.4.5　中合金钢焊接材料358

5.4.6　中合金钢焊接工艺要点365

5.5　高合金钢的焊接工艺367

5.5.1　高合金不锈钢的基本特性368

5.5.2　高合金不锈钢的焊接性384

5.5.3　高合金耐热钢的基本特性396

5.5.4　高合金耐热钢的焊接性402

5.5.5　高合金超高强度钢的基本特性406

5.5.6　高合金超高强度钢的焊接性410

5.5.7　高合金钢焊接材料412

5.5.8　高合金钢焊接工艺要点429

第6章　焊接工艺规程与焊接工艺评定450

6.1　概述450

6.2　焊接工艺规程451

6.2.1　焊接工艺规程的定义451

6.2.2　焊接工艺规程的格式451

6.2.3　焊接工艺规程的内容455

6.2.4　焊接工艺规程的编制程序455

6.2.5　焊接工艺规程的编写方法455

6.2.6　焊接工艺规程的适用性和局限性460

6.3　焊接工艺评定461

6.3.1　焊接工艺评定的定义461

6.3.2　焊接工艺评定的依据461

6.3.3　焊接工艺评定的程序461

6.3.4　焊接工艺评定规则467

6.3.5　焊接参数503

6.3.6　焊接工艺评定报告514

第7章　焊接工艺评定试验518

7.1　概述518

7.2　焊接工艺评定试验项目和试验方法518

7.2.1　锅炉与压力容器焊接工艺评定试验项目518

7.2.2　焊接工艺评定试验方法及合格标准524

7.2.3　钢结构焊接工艺评定试验项目533

7.2.4　钢结构焊接工艺评定试验方法及合格标准539

7.3　焊接工艺评定试验实例543

7.3.1 锅炉受压部件焊接接头工艺评定试验实例544

7.3.2　压力容器焊接接头工艺评定试验实例585

7.3.3　钢结构焊接接头工艺评定试验实例615

第8章　焊接工艺规程实例分析625

8.1　概述625

8.2　锅炉受压部件各类焊接接头焊接工艺规程实例及其分析626

8.2.1 锅炉锅筒焊接工艺规程实例及其分析626

8.2.2　锅炉集箱焊接工艺规程实例及其分析644

8.2.3　锅炉受热面管件对接焊接工艺规程实例及其分析663

8.3　压力容器各类焊接接头焊接工艺规程实例及其分析676

8.3.1　低碳钢压力容器筒体纵环缝典型焊接工艺规程实例及其分析676

8.3.2　低合金高强度钢压力容器筒体纵环缝典型焊接工艺规程实例及其分析683

8.3.3　低合金耐热钢压力容器筒体焊接接头焊接工艺规程实例及其分析707

8.3.4　低温压力容器壳体焊接接头焊接工艺规程实例及其分析715

8.3.5　不锈钢压力容器壳体纵、环缝焊接工艺规程实例及其分析718

8.3.6　不锈复合钢板压力容器壳体焊接接头焊接工艺规程实例及其分析724

附录730

附录A 锅炉受压元件焊接技术条件730

附录B 通用焊接工艺标准（焊接工艺导则）742

附录C 美国标准焊接工艺规程752

参考文献764