高效焊接方法

《高效焊接方法》是2012年出版的圖書，作者是林三寶、范成磊、楊春利。

出版信息

圖書類別：焊接

書名：高效焊接方法

書號：978-7-111-36650-8

作者：林三寶 范成磊 楊春利 主編

出版日期：2012年3月

開本：16

頁數：292頁

字數：446千字

定價：39.00元

內容簡介

本書被列入哈爾濱工業大學本科生“十二五”規劃教材。

本書作為“電弧焊基礎”等焊接方法類教材的拓展和延伸，對近年來開發或廣泛套用的優質高效焊接新技術進行了系統性的介紹，包括高效非熔化極焊接技術(如A-TIG、熱絲TIG、VPPAW、K-TIG等)、高效熔化極焊接技術(CMT、Tandem、TIME、AC?MIG、STT、MIG釺焊等)、高效埋弧焊技術(多絲、粉末、帶極等)、窄間隙焊接(TIG、GMAW和SAW)、複合熱源(雷射-電弧、PAW?MIG、雙面雙弧等)焊、電渣焊、氣電立焊和FSW，重點介紹了這些高效焊接技術的原理、特點、設備及工藝套用。

本書內容安排合理，重點突出，實例典型，文字精練，既可以作為授課教材，也可供廣大工程技術人員參考。

前言

傳統的電弧焊技術自20世紀初發明以來陸續在工業生產中得到了廣泛的套用，電弧焊占焊接總量的70%以上。隨著現代工業的發展，新材料及超薄和大、厚結構的不斷套用，以及對效率和質量的更高追求，使得普通焊接方法越來越難以滿足現代製造業的需求。自20世紀90年代以來，陸續湧現出了許多新型焊接技術，如A-TIG、雙絲焊、複合熱源焊接、攪拌摩擦焊等，引起了業內的廣泛重視，但目前尚未有書籍對這些新型焊接技術進行集中介紹。

目前，我國焊接專業(包括材料成形與控制專業焊接方向)的教學體系中，仍然局限於TIG/PAW、MIG/MAG、SAW等傳統方法。從教學上看，僅能滿足基本知識點的要求，不能滿足學生了解現代科技和學術前沿，拓展學術視野的需求，也不能滿足素質教育的訴求。基於上述認識，哈爾濱工業大學焊接專業於2005年率先開展了"高效焊接方法"課程的講授，並將其作為本科生的專業必修課，受到了學生的熱烈歡迎。從已經畢業學生的反饋來看，課程講授內容與生產實際結合較緊密，學生畢業後明顯感到見識廣平上手快、後續學習不畏難。

作為“電弧焊基礎類”教材的有效拓展和延伸，本書主要介紹了常用高效化電弧焊技術的原理、特點及套用，包括高效非熔化極焊接技術(如A-TIG、熱絲TIG、VPPAW、KTIG等)、高效熔化極焊接技術(CMT、Tandem、TIME、AC-MIG、STT、MIG纖焊等)、高效埋弧焊技術(多絲、粉末、帶極等)、窄間隙焊接(TIG、GMA和SAW)、複合熱源(雷射-電弧、PAW-MIG、雙面雙弧等)焊、電渣焊、氣電立焊和FSW。在本書的撰寫過程中，注重了對這些方法的實際套用方面知識的介紹，這也是本書的一個特點。

本書既可以作為焊接專業(包括材料成形與控制專業)的本科生教材，也可供材料加工工程、熱加工飛機械及船舶製造等專業的師生和工程技術人員參考。

目錄

前言

第1章高效非熔化極氣體保護焊1

1.1A-TIG焊技術1

1.1.1A-TIG焊概述1

1.1.2A-TIG焊的優點2

1.1.3A-TIG焊的研究與套用3

1.1.4A-TIG焊的使用方法13

1.1.5A-TIG焊的熔深增加機理13

1.2熱絲TIG焊16

1.2.1熱絲TIG焊的原理及優點16

1.2.2焊絲加熱方法19

1.2.3熱絲TIG焊套用示例20

1.3TOPTIG焊21

1.3.1TOPTIG焊的原理及特點21

1.3.2TOPTIG焊的熔滴過渡形式23

1.3.3TOPTIG焊的設備組成26

1.3.4TOPTIG焊的主要參數26

1.3.5TOPTIG焊的工業套用28

1.4變極性等離子弧焊30

1.4.1原理與發展30

1.4.2VPPA小孔焊的優點31

1.4.3VPPAW的成形規律33

1.4.4VPPA的雙填絲焊接工藝36

1.4.5鋁合金中厚板的VPPAW工藝38

1.4.6VPPA焊在GIS鋁合金殼體

焊接中的套用39

1.5尾孔TIG焊技術41

1.5.1K-TIG焊的基本原理41

1.5.2K-TIG焊的焊接設備41

1.5.3K-TIG焊的特點42

1.5.4K-TIG焊套用實例42

1.6磁力旋轉電弧焊44

參考文獻45

第2章高效化熔化極氣

體保護焊方法482.1雙絲GMA焊48

2.1.1雙絲GMA焊的分類48

2.1.2Tandem雙絲焊的技術原理

和設備50

2.1.3Tandem雙絲焊的特點52

2.1.4Tandem雙絲焊的套用53

2.2T.I.M.E.焊54

2.2.1T.I.M.E.焊的基本原理54

2.2.2T.I.M.E.焊的特徵、優點

和不足55

2.2.3T.I.M.E.焊的套用56

2.2.4其他類似的焊接方法57

2.3帶極GMA焊58

2.3.1帶極GMA焊的原理和特點58

2.3.2焊材及設備59

2.3.3帶極GMA焊的電弧形態及

影響因素60

2.3.4帶極GMA焊的熔滴過渡61

2.3.5帶極GMA焊的套用63

2.4表面張力過渡技術64

2.4.1STT的原理64

2.4.2STT的設備66

2.4.3STT的優點及限制66

2.4.4STT的實際套用68

2.5藥芯焊絲電弧焊69

2.5.1藥芯焊絲電弧焊的分類和特點69

2.5.2藥芯焊絲的種類71

2.5.3藥芯焊絲的“滯熔”現象72

2.5.4藥芯焊絲的焊接條件72

2.6MIG釺焊73

2.6.1MIG釺焊技術的提出73

2.6.2MIG釺焊的原理和特點74

2.6.3MIG釺焊設備75

2.6.4MIG釺焊材料75

2.6.5MIG釺焊工藝和冶金過程75

2.7冷金屬過渡焊接76

2.7.1CMT焊接簡介及其特點76

2.7.2CMT焊接設備78

2.7.3CMT和脈衝混合過渡技術79

2.8交流MIG焊79

2.8.1交流MIG焊的原理80

2.8.2交流MIG焊的優點80

2.8.3交流MIG焊的套用81

2.9ColdArc和ForceArc技術82

2.9.1ColdArc技術83

2.9.2ForceArc技術84

2.10雙脈衝MIG焊86

參考文獻88

第3章高效埋弧焊方法90

3.1埋弧焊概述90

3.1.1埋弧焊的焊縫形成過程90

3.1.2埋弧焊的特點91

3.1.3埋弧焊的分類92

3.2雙絲埋弧焊92

3.2.1雙絲埋弧焊的種類與特點92

3.2.2雙絲埋弧焊的焊接工藝95

3.2.3雙絲埋弧焊的套用舉例98

3.3多絲埋弧焊99

3.3.1多絲埋弧焊的定義與特點99

3.3.2多絲埋弧焊的焊接參數100

3.3.3多絲埋弧焊的套用舉例101

3.4帶極埋弧堆焊103

3.4.1帶極埋弧堆焊的原理與特點103

3.4.2帶極埋弧堆焊的焊接參數105

3.4.3帶極埋弧堆焊的套用舉例105

3.5粉末埋弧焊108

3.5.1粉末埋弧焊的定義與特點108

3.5.2粉末埋弧焊的焊接工藝109

3.5.3粉末埋弧焊的套用舉例110

參考文獻111

第4章窄間隙焊接技術113

4.1窄間隙焊接的原理及特點113

4.1.1窄間隙焊接概述113

4.1.2窄間隙焊接的特徵及分類114

4.1.3窄間隙焊接的優點及不足115

4.2窄間隙TIG（NG-TIG）焊116

4.2.1HST窄間隙熱絲TIG焊116

4.2.2傳統窄間隙熱絲TIG焊118

4.2.3MC-TIL法窄間隙熱絲TIG焊120

4.2.4窄間隙TIG焊的套用——壓水

堆核電站主迴路管道的焊接121

4.3窄間隙GMAW（NG-GMAW）125

4.3.1NG-GMAW的發展126

4.3.2NG-GMAW的分類126

4.3.3NG-GMAW焊接參數的影響131

4.3.4BHK窄間隙焊接方法134

4.3.5高速旋轉電弧窄間隙焊接方法136

4.3.6國內的研究情況140

4.4窄間隙埋弧焊（NG-SAW）143

4.4.1概述143

4.4.2精密控制雙絲窄間隙埋弧焊145

4.4.3SUBNAP窄間隙埋弧焊方法149

4.4.4KNS窄間隙埋弧焊方法151

4.4.5大厚度NG-SAW設備152

4.5擺動電弧焊接155

4.5.1擺動電弧焊接的作用155

4.5.2擺動電弧焊接的分類156

參考文獻158

第5章複合及多熱源焊接160

5.1雷射-電弧複合焊160

5.1.1雷射-電弧複合焊的特點及

雷射與電弧的相互作用160

5.1.2雷射與電弧的複合方式162

5.1.3雷射-電弧複合焊的套用167

5.2雙鎢極TIG焊173

5.2.1雙鎢極TIG焊的原理及特點173

5.2.2雙鎢極TIG焊耦合電弧的

物理特性174

5.2.3雙鎢極TIG焊的工藝特點

及套用177

5.3雙面雙弧焊177

5.3.1雙面雙弧焊的特點及分類177

5.3.2雙面雙弧焊的套用179

5.4等離子弧-MIG同軸複合焊184

5.4.1等離子弧-MIG焊的原理及特點184

5.4.2等離子弧-MIG焊槍的設計185

5.4.3等離子弧-MIG焊的物理特性186

5.4.4等離子弧-MIG焊的套用189

5.5等離子弧-MIG/MAG旁軸

複合焊190

5.5.1Super-MIG焊的基本原理和設備190

5.5.2Super-MIG/MAG焊的特點192

5.5.3Super-MIG焊的套用193

5.6超音波-TIG複合焊接195

參考文獻199

第6章攪拌摩擦焊及攪拌

摩擦點焊2016.1FSW的原理及特點201

6.1.1FSW簡介201

6.1.2FSW的特點202

6.1.3FSW的原理203

6.2FSW的焊接參數208

6.2.1旋轉速度209

6.2.2焊接速度209

6.2.3焊接壓力211

6.2.4攪拌頭傾角211

6.2.5攪拌頭扎入速度和保持時間211

6.2.6攪拌頭形狀與尺寸212

6.3攪拌頭的設計213

6.3.1攪拌頭的材料選擇214

6.3.2攪拌頭的形狀設計215

6.3.3攪拌頭的結構設計216

6.3.4攪拌頭的發展趨勢218

6.4FSW的套用219

6.4.1FSW在製造工業中的套用219

6.4.2FSW在材料製備及改性方

面的套用226

6.5攪拌摩擦點焊229

6.5.1攪拌摩擦點焊的原理及特點230

6.5.2攪拌摩擦點焊的焊接參數230

6.5.3攪拌摩擦點焊的研究現狀231

6.5.4攪拌摩擦點焊的套用233

6.6FSW接頭的缺陷及其

檢測與修補234

6.6.1FSW接頭缺陷234

6.6.2FSW接頭缺陷的檢測236

6.6.3FSW接頭缺陷的修補技術240

6.7典型材料的FSW244

6.7.1鋁合金的FSW244

6.7.2鎂合金的FSW246

6.7.3鈦合金的FSW248

6.7.4鋼材的FSW249

6.7.5異種材料的FSW251

參考文獻252

第7章電渣焊和氣電立焊255

7.1電渣焊255

7.1.1電渣焊的方法、原理和分類255

7.1.2電渣焊過程的冶金因素258

7.1.3電渣焊設備259

7.1.4電渣焊材料261

7.1.5電渣焊的焊接參數264

7.1.6電渣焊的焊接工藝過程268

7.1.7電渣焊的焊縫質量272

7.1.8電渣焊的套用273

7.1.9其他電渣焊方法274

7.2氣電立焊275

7.2.1氣電立焊的基本原理275

7.2.2氣電立焊設備276

7.2.3氣電立焊的材料278

7.2.4氣電立焊的一般用途278

7.2.5氣電立焊的焊接工藝278

7.2.6氣電立焊的焊接參數279

7.2.7氣電立焊的焊縫質量280

參考文獻281