《焊接物理冶金导论》

目录1

第一章 熔化焊——工艺因素1

1.1熔化焊1

1.1.1焊接材料的设计原则2

1.1.2焊缝金属中的气体吸收5

1.1.3氮的吸收7

1.1.4氢的吸收8

1.1.5焊缝的组成8

1.1.6工艺因素的小结10

1.2焊接热循环11

1.2.1传热方程11

1.2.2母材的热循环15

1.2.3传热方程的改进18

1.2.4电渣焊时的传热19

1.2.5焊接模拟20

1.2.6有关焊接热循环的小结22

1.3焊接接头的残余应力22

1.3.1温度变化产生的应力及应变22

1.3.2γ→a相变产生的应力25

1.3.3焊缝中残余应力的测定25

1.3.4数值法估算焊缝中的残余应力28

1.3.5有关残余应力工作的小结29

参考文献30

进一步阅读的建议31

2.2焊缝熔化形状33

2.1焊缝凝固特点33

第二章 焊缝金属33

2.3外延向凝固38

2.4晶体生长及偏析40

2.4.1固相中无扩散，液相中完全混合41

2.4.2固相中无扩散，液相中扩散混合42

2.5焊缝中的胞状及树枝状结晶44

2.6焊缝组织的改善49

2.7焊缝金属冷却时的相变51

2.7.1相变动力学51

2.7.2双相不锈钢焊缝中的相变56

2.7.3碳钢及低合金钢焊缝中的相变60

2.7.4合金化（元素）在相变动力学中的作用63

2.7.5夹杂在相变动力学中的作用65

2.8焊缝金属显微组织及性能的预测67

参考文献69

进一步阅读的建议70

第三章 热影响区71

3.1母材72

3.1.1母材的碳当量75

3.2加热循环77

3.2.1再结晶77

3.2.2a→γ相变78

3.2.3析出（相）稳定性78

3.2.4焊接热循环下析出相的凝聚80

3.2.5焊接热循环下析出相的溶解81

3.3.1晶粒生长动力学83

3.3晶粒长大（晶粒生长）83

3.3.2焊接时的晶粒长大，设质点溶解85

3.3.3焊接时的晶粒长大，设质点凝聚88

3.4HAz中晶粒长大及其控制的实际因素89

3.5熔合线处的反应94

3.6冷却时的相变95

3.6.1晶粒长大区95

3.6.2晶粒细化区96

3.6.3部分相变区（不完全相变区）96

3.6.4球化碳化物区96

3.6.5无变化母材区96

3.7.1焊接模拟97

3.7.2硬度测定97

3.7HAz显微组织及性能的预测97

3.7.3焊接CCT图99

3.7.4焊接显微组织图99

3.7.5晶粒生长图100

3.8多道焊102

3.8.1焊缝金属103

3.8.2HAZ103

参考文献104

进一步阅读的建议105

第四章 焊缝中的裂缝及断裂107

4.1断裂韧性107

4.1.1断裂韧性测试110

4.2.1凝固组织112

4.2凝固裂缝（结晶裂缝）112

4.2.2偏析113

4.2.3残余应力及接头几何形状115

4.2.4凝固裂缝机制115

4.3液化裂缝116

4.4层状撕裂118

4.5冷裂缝122

4.5.1氢的作用124

4.5.2应力的作用126

4.5.3显微组织的作用127

4.5.4冷裂缝机制129

4.6再热裂缝132

4.6.1再加热对0.5Cr-Mo-v钢显微组织的作用134

4.6.2再热裂缝机制136

4.7案例分析——亚历山大凯兰特号事故138

4.7.1亚历山大·凯兰特号的结构138

4.7.2声纳联接板的结构及装配141

4.7.3亚历山大·凯兰特号的倾覆141

4.7.4声纳联接板焊缝的金相分析142

4.7.5焊接热循环对撑杆及联接板材料的可能影响146

47.6破坏机制：主要结论149

参考文献150

进一步阅读的建议151

附录一 焊接裂缝试验及焊接性公式153

附录二 单位换算154