第一单元 焊接专业理论

第一节 焊接概论 1

第二节 电弧焊基础 2

学习目标 2

知识链接 2

知识点1 焊接电弧的物理本质 2

知识点2 焊接电弧的导电特性 5

知识点3 焊接电弧的工艺特性 6

第三节 焊接工艺基础 9

学习目标 9

知识链接 10

知识点1 焊接接头的种类及接头形式 10

知识点2 焊缝坡口的基本形式与尺寸 12

知识点3 焊接位置种类 13

知识点4 焊缝形式及形状尺寸 15

知识点5 焊缝符号表示法 21

知识点6 焊接方法在图样上的表示 26

知识点7 焊接工艺参数及其对焊缝形状的影响 27

知识点8 焊接工程图的表达方法 30

第四节 焊接安全知识 34

学习目标 34

知识链接 34

知识点1 触电 34

知识点2 弧光辐射 35

知识点3 焊接烟尘 36

知识点4 有毒气体 36

知识点5 其他有害因素 37

知识点6 焊接安全生产技术 38

知识点7 焊接生产安全检查 42

第五节 焊接缺陷及焊接检验 43

学习目标 43

知识链接 43

知识点1 常见的焊接缺陷及防止方法 43

知识点2 焊接检验 47

第二单元 焊接专业核心工艺技术

项目一 气焊 56

学习目标 56

知识链接 56

知识点1 气焊的原理及特点 56

知识点2 气焊设备及工具 56

知识点3 气焊焊接材料 59

知识点4 气焊工艺参数 60

技能操作 64

任务 气焊操作技能 64

项目二 气割 65

学习目标 65

知识链接 65

知识点1 气割的原理及条件 65

知识点2 气割设备及工具 66

知识点3 气割工艺参数 68

技能操作 70

任务 气割操作技能 70

项目三 焊条电弧焊 71

学习目标 71

知识链接 71

知识点1 焊条电弧焊的原理及特点 71

知识点2 焊条电弧焊设备 72

知识点3 焊条电弧焊焊接材料 79

知识点4 焊条电弧焊工艺参数 87

技能操作 91

任务1 焊条电弧焊的基本操作技术 91

任务2 焊条电弧焊Ⅰ形坡口板对接双面焊操作技术 96

任务3 焊条电弧焊单面焊双面成形技术 101

任务4 焊条电弧焊Ⅴ形坡口板对接单面焊双面成形操作技术 104

任务5 焊条电弧焊角接焊操作技术 110

项目四 二氧化碳气体保护焊 114

学习目标 114

知识链接 115

知识点1 熔化极气体保护焊 115

知识点2 二氧化碳气体保护焊原理及特点 116

知识点3 二氧化碳气体保护焊设备 120

知识点4 二氧化碳气体保护焊的焊接材料 126

知识点5 二氧化碳气体保护焊焊接工艺参数 130

技能操作 134

任务1 二氧化碳气体保护焊的基本操作技术 134

任务2 二氧化碳气体保护焊单面焊双面成形操作技术 137

任务3 二氧化碳气体保护焊角焊操作技术 143

项目五 钨极惰性气体保护焊 145

学习目标 145

知识链接 145

知识点1 钨极惰性气体保护焊的原理与特点 145

知识点2 钨极惰性气体保护焊设备 146

知识点3 钨极惰性气体保护焊焊接材料 153

知识点4 钨极惰性气体保护焊工艺 158

技能操作 164

任务1 钨极氩弧焊的基本操作技术 164

任务2 钨极氩弧焊V形坡口板对接单面焊双面成形技术 167

项目六 埋弧焊 175

学习目标 175

知识链接 175

知识点1 埋弧焊的原理及特点 175

知识点2 埋弧焊设备 178

知识点3 埋弧焊焊接材料 179

知识点4 埋弧焊工艺 179

技能操作 181

任务 埋弧焊操作技能 181

项目七 碳弧气刨 183

学习目标 183

知识链接 183

知识点1 碳弧气刨的原理 183

知识点2 碳弧气刨的设备 184

知识点3 碳弧气刨工艺 185

技能操作 186

任务 碳弧气刨操作技能 186

项目八 钎焊 187

学习目标 187

知识链接 187

知识点1 钎焊的原理及分类 187

知识点2 常用的钎焊方法 188

知识点3 特种钎焊方法与设备 195

项目九 机器人焊接 196

学习目标 196

知识链接 196

知识点1 焊接机器人概论 196

知识点2 焊接机器人的基本功能 201

知识点3 焊接机器人的关键技术 203

知识点4 焊接机器人的应用 209

知识点5 机器人焊接实例 210

第三单元 焊接专业特种技术

项目一 等离子弧焊接、切割与喷涂 213

学习目标 213

知识链接 213

知识点1 等离子弧 213

知识点2 等离子弧焊 214

知识点3 等离子弧焊设备 218

知识点4 等离子弧焊工艺 222

知识点5 等离子弧切割的原理 225

知识点6 等离子弧切割设备 226

知识点7 等离子弧切割工艺及切割参数 227

知识点8 等离子弧喷涂的原理及特点 228

知识点9 等离子弧喷涂设备 228

技能操作 230

任务 等离子弧切割 230

项目二 电子束焊 232

学习目标 232

知识链接 232

知识点1 电子束焊的原理及分类 232

知识点2 电子束焊的特点及应用 234

知识点3 电子束焊设备 237

知识点4 电子束焊工艺 239

项目三 激光焊 241

学习目标 241

知识链接 241

知识点1 激光焊的原理及分类 241

知识点2 激光焊的特点及应用 245

知识点3 激光焊的设备 246

知识点4 激光焊工艺 247

知识点5 激光焊新技术 249

知识点6 激光的其他应用 251

项目四 超声波焊 254

学习目标 254

知识链接 255

知识点1 超声波焊原理及分类 255

知识点2 超声波焊的特点及应用 258

知识点3 超声波焊设备 258

知识点4 超声波焊工艺 260

项目五 电渣焊 262

学习目标 262

知识链接 263

知识点1 电渣焊的原理 263

知识点2 电渣焊的特点 264

知识点3 电渣焊设备 264

知识点4 电渣焊分类及工艺 266

知识点5 电渣焊过程 271

知识点6 电渣焊常见缺陷及改善焊接质量的途径 272

项目六 扩散焊 273

学习目标 273

知识链接 274

知识点1 扩散焊的原理及分类 274

知识点2 扩散焊的焊接过程分析 277

知识点3 扩散焊的特点及应用 278

知识点4 扩散焊设备 279

知识点5 扩散焊工艺参数 283

项目七 摩擦焊 285

学习目标 285

知识链接 285

知识点1 摩擦焊的原理及分类 285

知识点2 摩擦焊的特点 287

知识点3 传统摩擦焊 287

知识点4 搅拌摩擦焊 294

项目八 铝热焊 298

学习目标 298

知识链接 298

知识点1 铝热焊的原理及应用 298

知识点2 铝热焊使用的材料 300

知识点3 铝热焊钢轨的工艺 302

知识点4 铝热焊的典型缺陷 304

项目九 爆炸焊 305

学习目标 305

知识链接 306

知识点1 爆炸焊的原理及分类 306

知识点2 爆炸焊的特点及应用 307

知识点3 爆炸焊工艺 308

知识点4 爆炸焊常见缺陷及使用安全 312

项目十 电阻焊 313

学习目标 313

知识链接 314

知识点1 电阻焊的原理、分类及应用 314

知识点2 电阻焊设备 316

知识点3 电阻焊工艺 317

知识点4 电阻焊安全操作规程 320

附录1 电焊工国家职业标准 321

附录2 电焊工安全操作规程 335

附录3 电焊工操作程序和动作标准 337

附录4 电焊工岗位职责 339

附录5 电焊工技术等级标准 340

附录6 气焊(割)、电焊的“十不焊” 344

附录7 气焊(割)工、电焊工安全口诀 345

参考文献 346 2100433B

本书以焊接专业知识为主线，系统地讲授了焊接专业理论、焊接专业核心工艺技术和焊接专业特种技术，附录部分给出了焊接专业相关标准。焊接专业理论知识涵盖焊接概论、电弧焊基础、焊接工艺基础、焊接安全知识、焊接缺陷及焊接检验等内容；焊接专业核心工艺技术涵盖气焊、气割、焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊、钨极惰性气体保护焊、埋弧焊、碳弧气刨、钎焊、机器人焊接相关知识及操作技能；焊接专业特种技术知识涵盖等离子弧焊接、切割与喷涂、电子束焊、激光焊、超声波焊、电渣焊、扩散焊、摩擦焊、铝热焊、爆炸焊、电阻焊等。

本书涵盖范围广泛，编写模式新颖。按照焊接专业知识进行模块分解，以单元、项目、任务，学习目标、知识链接、技能操作为层次安排编写内容。本书是为中职“双师型”师资培训专门编写的培训用书，也可作为各类成人教育、继续教育焊接专业的教材及相关技术人员的参考书。

第1章概述

1.1焊接方法的分类及发展

1.1.1焊接方法的分类

1.1.2特种焊接技术现状及发展

1.2特种焊接方法的选择

1.2.1选择焊接方法应考虑的因素

1.2.2一些特种焊接方法的适用范围

1.2.3焊接技术的新发展

第2章激光焊

2.1激光焊的原理、分类及特点

2.1.1激光焊原理及分类

2.1.2激光焊的特点及应用

2.2激光焊设备及工艺

2.2.1激光焊设备

2.2.2激光焊接工艺及参数

2.2.3激光复合焊接技术

2.2.4激光焊的安全与防护

2.3激光切割

2.3.1激光切割的分类及特点

2.3.2激光切割设备

2.3.3激光切割工艺参数

2.4不同材料的激光焊

2.4.1钢的激光焊

2.4.2有色金属的激光焊

2.4.3高温合金的激光焊

2.4.4异种材料的激光焊

2.5激光焊的应用实例

2.5.142CrMo钢伞形齿轮轴的窄间隙激光焊

2.5.2冷轧钢与高强度镀锌钢车身的CO2激光拼焊

2.5.3铝/钢异种金属的激光MIG复合热源焊接

2.5.4镁合金中厚板的CO2激光深熔焊

2.5.5大厚度不锈钢的激光焊

2.5.6不锈钢超薄板的脉冲激光焊

2.5.7X52管线钢的激光焊

2.5.8汽车发动机排气阀脉冲激光焊

2.5.9汽车高强钢板光纤激光焊

2.5.10汽车桥壳的激光切割

第3章电子束焊

3.1电子束焊的特点及分类

3.1.1电子束焊的特点及小孔效应

3.1.2电子束焊的分类

3.1.3电子束焊的应用前景

3.2电子束焊的设备与装置

3.2.1电子束焊机的分类

3.2.2电子束焊机的组成

3.3电子束焊接工艺

3.3.1电子束焊接工艺特点

3.3.2焊前准备及接头设计

3.3.3电子束焊的工艺参数

3.3.4电子束焊接操作与安全防护

3.4不同材料的电子束焊

3.4.1常规金属材料的电子束焊

3.4.2异种材料的电子束焊

3.4.3其他难焊材料的电子束焊

3.4.4电子束焊的应用领域示例

3.5电子束焊的应用实例

3.5.1斯太尔汽车后桥壳体的真空电子束焊

3.5.2发动机部件（钛合金/铌合金）的电子束焊接

3.5.3薄壁空心铝球的电子束焊接

3.5.4大厚度钛合金的电子束焊

3.5.5汽车减振器的电子束焊

3.5.6不锈钢薄板的电子束焊

3.5.7铝合金薄板零件电子束焊

3.5.8SiCp/101Al铝基复合材料电子束焊

第4章等离子弧焊接与切割

4.1等离子弧的类型及特点

4.1.1等离子弧的基本类型

4.1.2等离子弧的静特性及对电源外特性的要求

4.1.3等离子弧的应用特点

4.2等离子弧焊的分类及设备

4.2.1等离子弧焊的分类

4.2.2等离子弧焊设备的组成

4.3等离子弧焊工艺

4.3.1等离子弧焊的工艺参数

4.3.2强流（大电流）等离子弧焊工艺

4.3.3微束等离子弧焊工艺

4.3.4脉冲等离子弧焊工艺特点

4.4材料的等离子弧焊接

4.4.1高温合金的等离子弧焊接

4.4.2铝及铝合金的等离子弧焊接

4.4.3钛及钛合金的等离子弧焊接

4.5等离子弧堆焊与切割

4.5.1熔化极等离子弧堆焊

4.5.2粉末等离子弧堆焊

4.5.3等离子弧切割方法及设备

4.5.4等离子弧切割工艺

4.6等离子弧焊接的应用实例

4.6.1超薄壁管子的微束等离子弧焊工艺

4.6.2保温瓶不锈钢外壳纵缝的等离子弧焊接

4.6.3焊接波纹管的微束等离子弧焊工艺

4.6.4钛合金管的等离子弧焊接工艺

4.6.5GH132高温合金等离子弧焊接工艺

4.6.6飞机发动机滤油网组件的微束等离子弧焊

4.6.7内燃机车柴油机气门等离子弧喷焊

4.6.8镁合金变极性等离子弧焊

4.6.9化工容器钛板衬里的等离子弧焊

4.6.107A52铝合金水蒸气等离子弧焊

第5章扩散焊

5.1扩散焊的特点、分类和扩散机制

5.1.1扩散焊的特点及分类

5.1.2扩散焊原理及扩散机制

5.2扩散焊的设备及工艺

5.2.1扩散焊设备

5.2.2扩散焊工艺及主要参数

5.2.3扩散焊接头的质量检验

5.3材料的扩散焊（连接）

5.3.1同种材料的扩散焊

5.3.2异种材料的扩散焊

5.3.3金属间化合物的扩散焊

5.3.4复合材料的扩散焊

5.3.5陶瓷与金属的扩散焊

5.4扩散焊的应用实例

5.4.1TC4钛合金与304L不锈钢网的扩散焊

5.4.2工业纯钛（TA3）多层板及TA3/TC4扩散焊

5.4.3 Al2O3陶瓷与工业纯钛TA1的真空扩散焊

5.4.4亚微米级（Al2O3）p/6061铝基复合材料的扩散焊

5.4.5镁合金与钛合金的瞬时液相扩散焊

5.4.6航空发动机叶片的扩散焊

5.4.7冷作模具钢与弹簧钢的扩散焊

5.4.8石油钻杆的瞬时液相扩散焊

5.4.9TP304不锈钢管的瞬时液相扩散焊

第6章摩擦焊

6.1摩擦焊的原理、分类及特点

6.1.1摩擦焊的原理及特点

6.1.2摩擦焊的分类

6.1.3摩擦焊的应用范围

6.2摩擦焊设备及工艺

6.2.1摩擦焊设备组成

6.2.2摩擦焊的工艺及参数

6.2.3摩擦焊接头质量控制

6.3搅拌摩擦焊

6.3.1搅拌摩擦焊的特点及热输入

6.3.2搅拌摩擦焊设备及工艺

6.3.3搅拌摩擦焊接头的组织与性能

6.3.4搅拌摩擦焊缺陷与摩擦塞焊修复

6.4摩擦焊的应用实例

6.4.145钢/W8Co3N高速钢刀具的摩擦焊

6.4.2钻杆的摩擦焊

6.4.3船舶铝合金构件的搅拌摩擦焊

6.4.4AZ31B/AZ61A异种镁合金的搅拌摩擦焊

6.4.5大厚度机翼框架铝合金搅拌摩擦焊

6.4.6搅拌摩擦焊在核工业中的应用

6.4.7FSW在地铁、高速列车铝合金车体上的应用

6.4.8铝合金薄板搭接接头搅拌摩擦焊

6.4.9钨铜合金与铜的摩擦焊

第7章冷压焊和热压焊

7.1冷压焊的特点及工艺

7.1.1冷压焊的特点

7.1.2冷压焊的分类

7.1.3冷压焊工艺及影响因素

7.1.4冷压焊模具

7.2冷压焊的应用

7.2.1异种材料的冷压焊

7.2.2铝线和铜线的对接冷压焊

7.2.3中同轴电缆的冷压焊

7.2.4高真空金属壳与壳座的冷压焊

7.3热压焊的特点及工艺

7.3.1热压焊的特点

7.3.2气压焊

7.3.3锻焊和滚焊

7.3.4热压焊的焊后热处理

7.4热压焊的应用及质量检验

7.4.1钢轨的热压焊

7.4.2钢筋的热压焊

7.4.3钢筋气压焊在小浪底工程中的应用

7.4.4热压焊接头的检验

第8章超声波焊

8.1超声波焊原理、分类及特点

8.1.1超声波焊的原理

8.1.2超声波焊的分类

8.1.3超声波焊的特点及应用范围

8.2超声波焊接设备及工艺

8.2.1超声波焊接设备的组成

8.2.2接头设计与表面准备

8.2.3超声波焊的工艺参数

8.3超声波焊的应用实例

8.3.1离心叶轮的低温超声波焊

8.3.2聚乙烯医疗器具的超声波焊

8.3.3太阳能集热器吸热板的超声波焊

8.3.4铝热交换器的超声波钎焊

8.3.5铝基复合材料的超声波钎焊

8.3.6镁合金超声波钎焊

第9章爆炸焊

9.1爆炸焊的分类、特点及应用

9.1.1爆炸焊的分类及特点

9.1.2爆炸焊的原理

9.1.3爆炸焊的应用范围

9.2爆炸焊工艺及安全防护

9.2.1爆炸焊接头形式与焊前准备

9.2.2爆炸焊的工艺参数

9.2.3爆炸焊的质量检验

9.2.4爆炸焊安全与防护

9.3爆炸焊的应用实例

9.3.1不锈钢管与铝（或锆）合金管的爆炸焊

9.3.2大面积双相不锈钢复合板的爆炸焊

9.3.3钢轨连接线的爆炸焊

9.3.4Cu/Al复合CPU散热片的爆炸焊

9.3.5钢管的水下爆炸焊技术

9.3.6铌/不锈钢复合棒的爆炸焊

9.3.7工具钢/Q235复合板的爆炸焊接

9.3.8铜管的外包爆炸焊接

9.3.9铜/钛复合板的爆炸焊技术

参考文献

特种焊接技术是指除常规焊接方法(如焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等)之外先进的焊接技术。本书主要针对激光焊、电子束焊、等离子弧焊、扩散焊、摩擦焊、冷压焊和热压焊、超声波焊等一些特种焊接方法，从实用性角度对特种焊接方法作了简明的阐述，突出了这些焊接方法的工艺特点和应用，给出了相关技术数据及针对一些典型工程结构的焊接应用实例，可以指导相关应用场合的焊接生产和新产品研发。本书在保持第一版、第二版、第三版特色的基础上，更新了相关内容，突出新颖性、实用性和先进性等特色。

本书主要供从事与产品开发和焊接技术相关的工程技术人员、管理人员和操作人员使用，也可供高等院校、科研单位的有关教学和科研人员参考。

《焊接技术应用(工作过程系统化核心教程)》是现代制造业职业教育集团公共实训基地工学缔合、顶岗实习，职业技能培训教学用书之一。《焊接技术应用(工作过程系统化核心教程)》共分三个模块：手工电弧焊模块、气体保护焊模块和辅助模块。重点介绍焊条电弧焊和气体保护焊在中职焊接技术专业技能培训中的常见实例，有助于学生的考证和技能提高。为了进一步提高技能水平，每一个项目内都配有详细的操作步骤和相关知识，训练学习之后，可以有效地结合所学项目。在保证基本知识能力的基础上，重点培养学生分析问题，解决问题的能力。