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目录1

第一章 焊接用钢一般知识及可焊性1

第一节 铁与钢1

第二节 钢的力学性能4

一、钢的强度和塑性4

二、钢的硬度7

三、钢的冲击韧性9

四、钢的疲劳强度10

第三节 低碳钢和低合金钢的显微组织11

一、工业纯铁的显微组织11

二、低碳钢的显微组织12

三、低合金钢的显微组织14

第四节 铁和钢的晶体结构15

一、纯铁的晶体结构15

二、钢中各组成相的晶体结构16

三、实际晶体结构17

第五节 钢中的常存元素19

第六节 钢中的非金属夹杂物22

第七节 钢的可焊性23

一、工艺可焊性23

二、使用可焊性23

三、可焊性试验方法24

四、断裂韧性27

附录31

参考文献39

第二章 焊接熔池的结晶过程41

第一节 焊接熔池的结晶特点41

一、焊接接头的形成42

1、结晶成核43

2、联生结晶及长大44

一、快速结晶时液相和固相的浓度变化46

二、组分过冷现象46

第二节 焊接熔池结晶前沿的组分过冷46

三、组分过冷对结晶组织形态的影响47

四、焊接条件对结晶组织形态的影响49

第三节 焊缝中的结晶偏析50

一、宏观偏析50

二、显微偏析53

三、熔合线偏析55

第四节 改善焊缝的一次组织57

1、变质处理57

2、振动结晶57

第五节 焊缝中的气孔58

一、气孔的种类及分布特征58

二、焊缝中气孔形成机理60

三、影响气孔形成的因素及防止方法62

参考文献67

一、奥氏体的成核69

第一节 焊接加热时奥氏体的形成69

第三章 焊接接头的固态相变69

二、奥氏体晶核的长大70

三、奥氏体的均匀化71

四、连续加热时奥氏体形成的特点72

第二节 焊接冷却时奥氏体的分解73

一、先共析铁素体73

1、晶界自由铁素体74

2、魏氏组织铁素体75

二、共析转变产物77

1、片状珠光体77

2、屈氏体和亚珠光体78

三、贝氏体79

1、贝氏体转变机制79

2、贝氏体的形貌80

①上贝氏体的形貌80

②下贝氏体的形貌81

③粒状贝氏体的形貌82

四、马氏体83

1、马氏体的形成条件和特点84

2、无扩散的切变机制85

3、关于马氏体点及其影响因素85

4、马氏体的组织形态86

①板条马氏体86

②片状马氏体88

③隐晶马氏体88

5、关于焊缝及热影响区的马氏体组织89

第三节 焊接接头的组织鉴别91

一、根据形成温度区别组织91

二、根据形貌特征区别组织92

三、利用显微硬度区别组织92

一、部分熔化区93

二、过热区（粗晶区）93

第四节 焊接热影响区各区的显微组织93

三、细晶区（重结晶区）94

四、不完全重结晶区（不完全正火区）94

参考文献95

第四章 焊接热循环和模拟焊接热循环96

第一节 焊接热循环96

一、焊接热循环的基本参数96

二、焊接温度场及焊接时的线能量96

第二节 焊接热影响区97

一、焊接热影响区硬度的分布97

二、冷却速度对焊接热影响区硬度的影响98

三、焊接热影响区中冲击值的分布99

第三节 模拟焊接热循环100

一、模拟装置及设备100

二、模拟组织与实际焊接热影响区组织的比较102

三、模拟试验在研究工作中的应用103

一、焊接CCT图建立的方法和步骤104

第四节 焊接CCT图104

二、焊接CCT图应当具有的数据105

三、2OMnSi钢焊接CCT图105

四、焊接CCT图与热影响的对应点关系108

五、焊接CCT图与热处理CCT图的差别。108

参考资料109

第一节 焊接接头的形成和特征区域的划分110

一、焊接熔池110

第五章 焊接接头的特征区域与焊接裂纹110

二、熔合线111

三、特征区域112

四、液固相区的实质114

1、焊接接头的金相研究114

2、高温显微镜下模拟试验116

3、关于液固相区的假说118

五、部分熔化区119

一、焊接裂纹的分类120

第二节 焊接裂纹120

六、粗晶区120

八、不完全重结晶区120

七、细晶区120

二、结晶裂纹121

三、晶间熔化裂纹122

四、高温失塑裂纹125

五、再热裂纹127

六、氢致延迟裂纹127

七、热应力撕裂130

八、层状撕裂131

九、结语132

十、参考文献133

第六章 不锈钢、镍基合金、异种金属焊接的金相分析134

第一节 铬镍奥氏体不锈钢焊缝δ铁素体的形成及作用134

一、不锈钢焊缝中δ铁素体的形成134

1、对抗裂性影响135

二、δ铁素体的作用与控制135

2、对抗腐蚀性能的影响136

三、不锈钢焊缝中δ铁素体含量的测定方法139

1、金相割线法139

2、磁性法140

3、存在问题145

4、结语146

第二节 不锈钢焊接接头的刀状腐蚀147

一、刀状腐蚀产生的条件147

二、刀状腐蚀的机理147

2、沉淀强化149

3、晶间强化149

第三节 镍基合金焊接的金相分析149

1、固溶强化149

一、合金化基础149

二、枝晶间强化机理152

三、锰、铌在镍基焊缝中的作用152

第四节 异种金属焊接的金相分析156

一、异种金属焊接熔合区概念156

1、熔合区的形成156

2、熔合区的脆化和裂纹158

3、异种钢焊接接头熔合线附近的碳迁移159

4 、熔合线剥离160

②　熔合线热裂剥离161

③　其它熔合线剥离现象161

二、镍基合金与高强钢焊接的金相分析161

1、熔合区的特点161

①　热膨胀系数差别大造成的熔合线剥离161

2、热裂纹与稀释率的关系162

3、低熔点物质沿晶界渗入引起的脆化164

参考文献164

第七章 焊接金相综合分析及应用实例166

第一节 焊接金相分析的程序和内容166

一、明确试验目的、对象和原始条件170

三、显微分析171

二、外观和低倍分析171

四、微区精细分析173

五、综合分析174

第二节 焊接金相综合分析应用实例175

一、堆焊金属中的W硬质点175

二、发电机双水内冷不锈钢管焊接接头断裂分析177

三、焊缝显微组织分析178

参考文献180

第一节 显微镜的简单原理182

第八章 金相显微镜的原理及应用182

二、放大镜182

一、几何光学概述182

1、显微镜的放大倍数183

三、显微镜183

2、显微镜的鉴别率184

3、数值孔径184

四、金相显微镜的光学系统185

1、物镜185

2、目镜185

3、照明系统185

① 明场照明186

② 暗场照明186

第二节 金相显微镜的实际操作187

二、显微观察187

1、光栏的使用187

2、滤光片的使用187

一、用目镜测微尺及台测微计测量所观察的物体187

第三节 偏振光简介188

一、什么叫偏振光188

3、摄影时放大倍数的测定188

2、检偏振镜的调整189

1、起偏振镜的调整189

三、偏振光装置的调整及其在金相观察上的应用189

二、偏振光的获得和检查189

3、载物台中心的调整190

第四节 金相显微镜的简单维护191

一、显微镜的保营191

二、显微镜的常见疵病与维护方法191

第五节 普通光学金相技术的现状和发展193

一、由手工操作向半自动化和自动化方向发展193

五、光学金相半定量分析193

二、试样锒嵌朝向普通化和规格化发展193

三、组织显示朝向多样化和标准化发展193

四、新型金相显微镜成像质量的提高和性能完善193

六、失效的光学金相分析195

参考文献195

第九章 焊接金相制样和照相技术196

一、试样的选取及表面形式196

第一节 金相试样的选取和制备196

二、试样大小及锒嵌197

三、试样的磨制198

四、试样的浸蚀199

五、浸蚀剂200

六、试样的电解抛光及电解浸蚀200

七、宏观组织的浸蚀202

一、金相照相的一般知识207

第二节 暗室技术207

二、感光材料的性质和种类208

三、照相的简单原理208

四、显影成份的分析及其作用209

五、显影液的配制及注意事项209

六、底片的定影210

七、底片的水冲211

八、印相211

九、金相显微、宏观照相的技术要点212

参考文献213

第十章 焊接时固态金属中某些物理现象及与焊接金相有关名词术语第一节 焊接热过程的固态金属中发生的某些物理化学现象一、扩散过程214

二、沉淀过程（时效、沉淀硬化）216

三、回复和再结晶217

第二节 焊接金相有关名词术语219

一、焊接部分219

二、金属学部分227

三、力学性能及其它232

参考文献234

第十一章 焊接断口分析235

第一节 断口的分类235

一、按断裂性质分235

二、按断裂位置分235

三、按断口形貌和材料冶金缺陷分236

第二节 宏观断口分析236

一、宏观断口分析能解决的问题236

二、宏观断口分析的基本知识236

三、宏观断口分析的应用237

第三节 典型断口的微观形态简介239

一、解理断口239

二、准解理断口240

三、韧性断口241

四、疲劳断口242

五、应力腐蚀断口（包括氢脆断口）244

六、晶间断裂断口245

（上接10页）246

第四节 焊接裂纹断口分析246

一、结晶裂纹246

二、晶间熔化裂纹（液化裂纹）248

三、高温失塑裂纹249

四、再热裂纹249

五、氢致延迟裂纹250

参考文献251