本书系统地总结了我国20余年来焊接技术的发展及在各行业的应用，全书由技术篇、应用篇及综合篇三大部分组成。技术篇主要介绍了焊接基础理论及焊接技术发展方面的科研成果；应用篇主要介绍了焊接技术在各行业的应用及取得的成就；综合篇主要介绍了我国在焊接专业教育、国际焊接人员培训、焊接设备及装备、焊接材料、焊接标准、国内外学术交流、焊接出版及焊接专利等方面取得的成就。
前言
技术篇Technology
第1 章 钎焊与特种连接/ 3
1. 1 钎焊及特种连接技术发展概况/ 3 1. 1. 1 技术发展/ 3
1. 1. 2 钎焊及特种连接专业委员会学术活动/ 4
1. 2 部级研发平台/ 6 1. 2. 1 先进焊接与连接国家重点实验室/ 6
1. 2. 2 新型钎焊材料与技术国家重点实验室/ 6
1. 3 应用基础研究成果/ 7 1. 3. 1 部分代表性的研究成果/ 7
1. 3. 2 专著/ 9
1. 4 重大技术成果/ 10 1. 4. 1 专利/ 10
1. 4. 2 成果获奖/ 10
1. 5 钎焊及特种连接专业委员会国际交流/ 13
参考文献/ 16
第2 章 焊接性及焊接材料/ 18
2. 1 中国钢铁工业的发展/ 18
2. 2 材料的焊接性/ 20 2. 2. 1 合金结构钢的焊接性/ 20
2. 2. 2 微合金钢的焊接性/ 21
2. 2. 3 耐热钢的焊接性/ 22
2. 2. 4 镍基合金/ 23
2. 3 焊接材料/ 24 2. 3. 1 国内焊接材料发展现状/ 24
2. 3. 2 焊接冶金理论的完善和发展/ 25
参考文献/ 27
第3 章 压力焊方法及设备/ 28
3. 1 概述/ 28
3. 2 电阻焊机理及工艺研究进展/ 28 3. 2. 1 电阻焊新工艺/ 28
3. 2. 2 新型工业材料电阻焊机理及工艺/ 29
3. 2. 3 电阻焊过程数值模拟/ 30
3. 3 电阻焊设备及控制技术进展/ 30 3. 3. 1 电阻焊电源与设备/ 30
3. 3. 2 电阻焊质量实时控制/ 31
3. 4 摩擦焊机理及工艺研究进展/ 33 3. 4. 1 常规摩擦焊机理及工艺/ 33
3. 4. 2 搅拌摩擦焊机理及工艺/ 34
3. 4. 3 复合搅拌摩擦焊技术的创新发展/ 35
3. 5 摩擦焊设备发展进程/ 37 3. 5. 1 连续驱动摩擦焊设备的发展及应用/ 37
3. 5. 2 惯性摩擦焊设备的发展及应用/ 38
3. 5. 3 径向摩擦焊设备的发展及应用/ 40
3. 5. 4 线性摩擦焊设备的发展及应用/ 41
3. 5. 5 搅拌摩擦焊设备的发展及应用/ 41
第4 章 高能束及特种焊接/ 44
4. 1 高能束流焊接/ 44
4. 1. 1 概述/ 44
4. 1. 2 高能束流焊接基础研究/ 45
4. 1. 3 材料焊接性研究/ 50
4. 1. 4 高能束流焊接工艺技术进展/ 53
4. 1. 5 高能束流焊接装备技术/ 59
4. 2 特种焊/ 63 4. 2. 1 爆炸焊/ 63
4. 2. 2 超声波焊接/ 70
参考文献/ 77
第5 章 焊接检验与质量保障/ 79
5. 1 焊接检验技术研究与应用/ 79 5. 1. 1 技术研究与开发/ 79
5. 1. 2 焊接检验技术在典型焊接产品检验中的应用/ 79
5. 2 焊接生产的质量保障/ 82 5. 2. 1 质量保障体系的建立与发展/ 82
5. 2. 2 质量体系标准的应用/ 83
5. 2. 3 质量认证助推焊接企业走向世界/ 85
参考文献/ 86
第6 章 焊接结构/ 87
6. 1 概述/ 87
6. 2 焊接残余应力与变形/ 87 6. 2. 1 焊接应力与变形的基本理论/ 87
6. 2. 2 厚壁结构焊接残余应力测试/ 88
6. 2. 3 焊接应力变形高效有限元计算/ 88
6. 2. 4 随焊冲击碾压法/ 89
6. 2. 5 随焊旋转挤压法/ 89
6. 2. 6 随焊电磁冲击法/ 90
6. 2. 7 搅拌摩擦焊应力与变形分析/ 91
6. 3 焊接接头的等承载设计/ 91 6. 3. 1 焊接接头“ 等承载” 思想的提出/ 91
6. 3. 2 承受静拉伸载荷时对接接头的等承载设计/ 92
6. 3. 3 承受静弯曲载荷时的对接接头等承载设计/ 93
6. 3. 4 基于断裂参量K 因子的焊接接头等承载设计/ 94
6. 3. 5 关于动载荷条件下的等承载焊接接头设计问题/ 94
6. 4 焊接结构的失效与评估/ 95 6. 4. 1 焊接结构断裂评定/ 95
6. 4. 2 焊接接头疲劳评估与延寿/ 97
6. 4. 3 焊接结构蠕变失效与断裂评估/ 99
参考文献/ 108
第7 章 熔化焊/ 110
7. 1 大功率固体激光- 熔化极双电弧复合焊接技术及装备/ 110
7. 2 超声复合电弧方法及物理特性研究/ 111
7. 3 超音频方波大功率脉冲焊接电源技术及装备/ 112
7. 4 变极性等离子弧穿孔焊接工艺及装备/ 113
7. 5 摆动电弧窄间隙横焊技术/ 114
7. 6 磁控电弧窄间隙焊接方法及装备/ 115
7. 7 特厚结构双丝窄间隙自动埋弧焊技术/ 116
7. 8 百万千瓦级先进电站汽轮机转子的焊接制造/ 117
7. 9 航天运载器大型关键构件数字化弧焊系统装备/ 119
7. 10 海底管道干式高气压环境焊接技术及装备/ 120
7. 11 核电导流环复杂曲面异种材料自动堆焊技术及设备/ 122
Ⅵ
目录Contents
7. 12 油气输送钢管数字化焊接成套技术装备/ 123
7. 13 水下湿法焊接熔滴过渡X 射线高速成像系统及特征信息获取方法/ 124
参考文献/ 125
第8 章 计算机辅助焊接工程/ 129
8. 1 概述/ 129
8. 2 焊接物理与工艺过程的数值模拟/ 129 8. 2. 1 电弧物理/ 129
8. 2. 2 等离子弧-熔池-小孔的一体化模型/ 130
8. 2. 3 等离子弧焊接熔池的穿孔过程/ 131
8. 2. 4 激光焊接过程/ 132
8. 2. 5 激光-GMAW 复合热源焊接/ 132
8. 2. 6 搅拌摩擦焊的产热、传热与材料流动/ 134
8. 3 焊接接头的组织模拟与预测/ 137 8. 3. 1 焊接熔池凝固过程模拟/ 137
8. 3. 2 焊接热影响区晶粒生长计算/ 138
8. 4 焊接残余应力与变形的数值分析/ 139 8. 4. 1 核电设备典型焊接接头中的残余应力/ 139
8. 4. 2 异种钢焊接接头的残余应力数值模拟/ 140
8. 4. 3 建筑钢结构中箱型梁结构的焊接残余应力理论预测/ 140
8. 4. 4 核电转子焊接残余应力的数值模拟/ 141
8. 4. 5 固有应变法预测焊接变形/ 141
8. 4. 6 薄板结构中因焊接引起的屈曲变形( 波浪变形) / 142
8. 4. 7 固有应变法预测非对称曲面结构的焊接变形/ 142
8. 4. 8 汽车车门的焊接变形数值模拟/ 143
8. 5 计算机辅助焊接应用软件/ 143 8. 5. 1 焊接基础数据共享/ 143
8. 5. 2 焊接性分析与预测/ 143
8. 5. 3 焊接专家系统与知识工程/ 144
8. 5. 4 智能化焊接办公系统/ 144
8. 6 焊接过程计算机检测/ 144 8. 6. 1 基于单一传感器的背面小孔与熔池同步检测/ 145
8. 6. 2 激光焊接过程的视觉检测/ 146
8. 6. 3 GMAW 熔池流动速度的实时检测/ 147
8. 6. 4 GTAW 熔池表面三维恢复及熔透状态预测/ 148
8. 7 数字化焊接制造/ 149 8. 7. 1 面向“ 互联网 ” 的智慧焊接系统/ 149
8. 7. 2 数字化焊接车间/ 149
参考文献/ 151
第9 章 智能化焊接机器人技术/ 153
9. 1 概述/ 153
9. 2 焊接智能化及机器人焊接研究现状/ 154 9. 2. 1 智能化焊接技术/ 154
9. 2. 2 智能化机器人焊接技术及系统/ 155
9. 3 焊接多智能体及焊接智能车间/ 159
9. 4 焊接机器人系统工程/ 160
9. 5 机器人与自动化专业委员会发展概况/ 164
参考文献/ 165
第10 章 电子工业中的焊接技术/ 166
10. 1 芯片超声引线键合技术/ 166
10. 2 晶圆键合技术/ 169
10. 3 电子组装软钎焊技术/ 171
10. 4 熔化微连接技术/ 175
10. 5 纳米连接技术/ 176
Ⅶ
中国焊接(1994—2016)
10. 6 微互连焊点性及失效/ 181
参考文献/ 183
第11 章 焊接环境、健康与安全/ 185
11. 1 焊接EHS 的发展/ 185 11. 1. 1 现状/ 185
11. 1. 2 趋势/ 185
11. 2 焊接EHS 法律、法规与标准/ 186 11. 2. 1 现状/ 186
11. 2. 2 差距/ 187
11. 3 焊接整体防护新产品与新成果/ 188 11. 3. 1 厂房整体防护新产品/ 188
11. 3. 2 焊接整体防护新成果/ 189
11. 4 焊接局部防护新产品与新成果/ 190 11. 4. 1 焊接面罩/ 191
11. 4. 2 焊接防护口罩/ 192
11. 4. 3 焊接防护服/ 193
11. 4. 4 焊接防护手套/ 193
11. 4. 5 其他防护用品/ 194
11. 5 焊接EHS 学术研究进展/ 194 11. 5. 1 电弧焊烟尘研究/ 194
11. 5. 2 电弧焊有害气体研究/ 195
11. 5. 3 电弧焊弧光研究/ 195
11. 5. 4 重金属污染研究/ 196
11. 5. 5 碳弧气刨污染研究/ 196
11. 5. 6 电磁污染研究/ 197
11. 5. 7 焊接材料与环境协调性研究/ 197
11. 6 焊接EHS 总结与展望/ 197 11. 6. 1 现状和存在的问题/ 197
11. 6. 2 对未来发展的建议/ 198
11. 6. 3 展望/ 198
参考文献/ 198
应用篇Application
第12 章 发电设备制造安装中的焊接结构与技术/ 203
12. 1 我国发电行业的发展/ 203
12. 2 发电设备制造技术发展/ 204 12. 2. 1 火电设备技术发展/ 204
12. 2. 2 水电设备技术发展/ 204
12. 2. 3 核电设备技术发展/ 204
12. 3 发电设备材料发展/ 205 12. 3. 1 火电设备材料发展/ 205
12. 3. 2 水轮机、水轮发电机、汽轮发电机材料发展/ 205
12. 3. 3 核电设备材料发展/ 205
12. 4 焊接结构与技术/ 206 12. 4. 1 火电设备焊接结构与技术/ 206
12. 4. 2 水电设备焊接结构与技术/ 209
12. 4. 3 核电设备焊接结构与技术/ 214
参考文献/ 222
第13 章 重型机械装备制造中的焊接结构与技术/ 224
13. 1 重型机械装备发展概述/ 224
13. 2 重型机械装备的发展/ 224 13. 2. 1 起重机的发展/ 224
13. 2. 2 大型矿用挖掘机的发展/ 236
13. 2. 3 架桥机的发展/ 236
13. 2. 4 盾构机的发展/ 239
13. 3 重型机械装备制造中材料的发展/ 241 13. 3. 1 钢结构新材料的研发/ 241
Ⅷ
目录Contents
13. 3. 2 焊接材料的研发/ 241
13. 4 重型机械装备制造中焊接新设备的
应用/ 244 13. 4. 1 焊接备料装备的应用/ 244
13. 4. 2 焊接新设备的推广应用/ 245
参考文献/ 248
第14 章 油田与管道建设中的焊接技术/ 249
14. 1 长输管道焊接技术/ 249 14. 1. 1 焊条电弧焊技术/ 249
14. 1. 2 手工半自动焊技术/ 249
14. 1. 3 管道全位置自动焊技术与装备/ 250
14. 2 石油化工工艺管道焊接技术/ 256 14. 2. 1 焊条电弧焊技术/ 256
14. 2. 2 半自动焊技术/ 256
14. 2. 3 自动焊技术/ 257
14. 3 海洋管道工程焊接技术/ 258 14. 3. 1 海洋管道工程焊接技术特点/ 258
14. 3. 2 海洋管道施工工艺流程/ 258
14. 3. 3 焊接工艺方法/ 258
14. 3. 4 工程应用/ 259
参考文献/ 259
第15 章 汽车制造中的焊接技术/ 261
15. 1 车身焊装/ 261 15. 1. 1 车身结构与材料/ 261
15. 1. 2 车身焊装生产线/ 261
15. 1. 3 车身制造中的焊接技术/ 263
15. 2 汽车零部件焊接/ 267 15. 2. 1 汽车车身件焊接/ 267
15. 2. 2 汽车内饰件焊接/ 271
15. 2. 3 汽车底盘件焊接/ 273
15. 3 激光焊技术在汽车制造中的应用/ 274 15. 3. 1 激光拼焊板技术/ 274
15. 3. 2 汽车车身激光焊/ 275
15. 3. 3 新能源汽车动力电池的激光焊/ 275
第16 章 机车车辆制造及铁道建设中的焊接技术/ 279
16. 1 概述/ 279 16. 1. 1 机车车辆制造中焊接技术的发展概况/ 279
16. 1. 2 铁道建设中钢轨焊接技术的发展概况/ 279
16. 2 机车制造中的焊接技术/ 279 16. 2. 1 内燃机车制造中的焊接技术/ 279
16. 2. 2 电力机车制造中的焊接技术/ 280
16. 3 客运车辆制造中的焊接技术/ 281 16. 3. 1 高速动车组制造中的焊接技术/ 281
16. 3. 2 城市轨道客车制造中的焊接技术/ 284
16. 3. 3 先进焊接与检测技术在客车车辆制造中的应用/ 285
16. 4 货运车辆制造中的焊接技术/ 291 16. 4. 1 重载提速货车制造中的焊接技术/ 291
16. 4. 2 先进焊接技术在货车车辆制造中的应用/ 292
16. 5 铁道建设中的钢轨焊接技术/ 293 16. 5. 1 无缝线路钢轨焊接技术/ 293
16. 5. 2 铁路道岔中钢轨与辙叉焊接技术/ 294
参考文献/ 295
第17 章 造船与海洋工程建设中的焊接技术/ 297
17. 1 概述/ 297 17. 1. 1 主要运输船舶概述/ 297
17. 1. 2 海洋工程装备发展概述/ 301
17. 2 造船与海洋工程建造中焊接技术的
发展/ 303 17. 2. 1 焊接材料及其应用/ 303
Ⅸ
中国焊接(1994—2016)
17. 2. 2 焊接新工艺和新装备的应用/ 305
参考文献/ 311
第18 章 建筑工程建设中的焊接结构与技术/ 312
18. 1 概述/ 312
18. 2 建筑钢结构的发展历程/ 312 18. 2. 1 特殊结构/ 312
18. 2. 2 超高层建筑/ 314
18. 2. 3 大跨度结构/ 317
18. 2. 4 高耸结构/ 320
18. 3 建筑钢结构焊接技术/ 321 18. 3. 1 焊接方法/ 321
18. 3. 2 焊接设备/ 322
18. 3. 3 高强度钢焊接技术/ 322
18. 3. 4 铸钢和铸钢节点的焊接技术/ 322
18. 3. 5 标准规范的编制与修订/ 323
参考文献/ 324
第19 章 航天器制造中的焊接技术及应用/ 325
19. 1 运载火箭贮箱焊接技术及应用/ 325 19. 1. 1 运载火箭贮箱简介/ 325
19. 1. 2 运载火箭贮箱焊接技术研究及应用/ 325
19. 2 发动机焊接技术及应用/ 328 19. 2. 1 发动机简介/ 328
19. 2. 2 发动机焊接技术研究及应用/ 329
19. 3 增压输送系统焊接技术及应用/ 332 19. 3. 1 增压输送系统简介/ 332
19. 3. 2 增压系统焊接技术研究及应用/ 333
19. 4 载人航天系统焊接技术及应用/ 337 19. 4. 1 载人航天系统产品介绍/ 337
19. 4. 2 载人航天系统焊接技术研究及应用/ 337
19. 5 卫星系统焊接技术及应用/ 341 19. 5. 1 卫星系统简介/ 341
19. 5. 2 卫星焊接技术研究及应用/ 341
参考文献/ 344
第20 章 航空制造工程中的焊接技术/ 346
20. 1 概述/ 346
20. 2 飞机典型构件的焊接/ 347 20. 2. 1 起落架的焊接/ 347
20. 2. 2 油箱焊接/ 348
20. 2. 3 大厚度承力隔框的焊接/ 349
20. 2. 4 后机身带筋壁板穿透焊及双弧焊/ 354
20. 2. 5 金属蜂窝夹层结构/ 355
20. 2. 6 钛合金后机身带筋壁板激光焊接/ 358
20. 3 发动机典型构件的焊接/ 361 20. 3. 1 燃烧室的焊接/ 361
20. 3. 2 机匣类组合件的焊接/ 363
20. 3. 3 加力燃烧室的焊接/ 364
20. 3. 4 火焰稳定器的焊接/ 365
20. 3. 5 盘轴类零件的焊接/ 366
20. 3. 6 导管的焊接/ 367
20. 4 航空结构中的新型焊接技术/ 368 20. 4. 1 真空电子束钎焊技术/ 368
20. 4. 2 真空电弧钎焊技术/ 368
20. 4. 3 过渡液相扩散焊技术/ 370
20. 4. 4 放电等离子弧扩散焊技术/ 372
20. 4. 5 线性摩擦焊技术/ 373
20. 4. 6 搅拌摩擦焊技术/ 378
Ⅹ
目录Contents
第21 章 压力容器制造中的焊接技术/ 381
21. 1 概述/ 381
21. 2 压力容器行业中焊接技术的发展
概况/ 384 21. 2. 1 压力容器制造中的窄间隙自动焊技术/ 384
21. 2. 2 压力容器制造中的堆焊技术/ 385
21. 2. 3 接管马鞍形焊缝的自动焊接技术/ 387
21. 2. 4 管子-管板全位置焊接技术/ 387
21. 2. 5 大型容器现场焊接技术/ 388
21. 2. 6 其他焊接技术/ 389
21. 3 典型的压力容器产品/ 390 21. 3. 1 尿素合成塔/ 390
21. 3. 2 四合一连续重整反应器/ 390
21. 3. 3 加氢反应器/ 391
21. 3. 4 大型球形储罐/ 391
21. 3. 5 螺纹锁紧式高压换热器/ 392
21. 3. 6 费托合成反应器/ 392
21. 3. 7 气化炉/ 392
21. 3. 8 其他产品/ 392
21. 4 发展趋势/ 396
参考文献/ 396
第22 章 桥梁建造中的焊接技术/ 398
22. 1 钢桥发展概述/ 398 22. 1. 1 铁路钢桥的发展/ 398
22. 1. 2 公路钢桥的发展/ 400
22. 1. 3 我国承建的国外钢桥/ 405
22. 2 钢桥建造中焊接技术的发展/ 407 22. 2. 1 新材料的研发/ 407
22. 2. 2 焊接新工艺和新装备的
