中国焊接

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、靠前焊接人员培训、焊接设备及装备、焊接材料、焊接标准、靠前外学术交流、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
1.2.1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／634.2.1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证／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焊接生产的质量保证／82
5.2.1质量保证体系的建立与发展／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
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
8.6.3GMAW熔池流动速度的实时检测／147
8.6.4GTAW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
10.6微互连焊点可靠性及失效／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／24
113.3.1钢结构新材料的研发／241
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
第15章汽车制造中的焊接技术／261
第16章机车车辆制造及铁道建设中的焊接技术／279
第17章造船与海洋工程建设中的焊接技术／297
第18章建筑工程建设中的焊接结构与技术／312
第19章航天器制造中的焊接技术及应用／325
第20章航空制造工程中的焊接技术／346
第21章压力容器制造中的焊接技术／381
第22章桥梁建造中的焊接技术／398
第23章堆焊及再制造
综合篇Integration
第24章焊接专业教育
第25章IIW焊接培训与资格认证体系在中国的建立与发展
第26章中国焊接职业培训与认证
第27章焊接设备与装备
第28章焊接材料
第29章焊接标准化
第30章中国机械工程学会焊接学会及其开展的学术与国际交流活动
第31章贸易促进与展览展示
第32章焊接专利与科技成果

在国际焊接学会( IIW)第70届年会及国际会议召开之际，中国机械工程学会焊接学会以中文和英文两种语言编辑出版了《中国焊接1994-2016）），谨以此书祝贺国际焊接年会第70届年会的隆重开幕。    自1994年中国首次承办II.;V焊接年会以来，这是第二次在我国召开的焊接界规模最大的“奥林匹克”盛会。  为了迎接本次会议，中国机械工程学会焊接学会执委会经过几次讨论，决定组织编写《中国焊接1994-2016》一书，其目的是梳理我国20余年来的焊接技术发展状况，向世界上的焊接同行介绍我国的焊接技术成果，展示改革开放以来取得的成就，扩大我国在国际焊接领域的影响，推动中国的焊接技术走向世界。    在四位焊接界院士及焊接学会执委会的领导下，《中国焊接1994-2016》组成了强有力的编委会，撰写人员以焊接学会的各专业委员主任及焊接协会的部分专业委员会主任为主体，在全国范围内遴选专家，组织我国各行业的龙头企业参与，历时两年完成了这一宏大的编写及出版工作。    本书分三篇共32章，系统地介绍了1994-2016年间我国焊接技术的发展及在各行业的应用成果。  技术篇主要介绍了焊接基础理论及焊接技术发展方面的成果，不仅包括传统焊接方法的新理论及新技术进展，也涵盖了搅拌摩擦焊、增材制造、各类复合热源焊接、节能环保焊接、特种环境下的焊接、新型焊接材料等方面的内容。  应用篇主要介绍了焊接技术的应用，我国诸多行业的焊接成果已经跻身世界前列，在国际上产生了巨大影响，展现出了焊接技术在造福人类、促进社会发展中起到的不可替代的作用。  综合篇展示了我国在焊接人才培养、国际学术交流、焊接技术发明等方面取得的成就，收集并汇总了宝贵的数据资料。  全书图文并茂、内容翔实、数据可靠、技术实用，将对我国焊接乃至世界焊接技术的发展起到很好的推动作用。    本书编委会有幸邀请到了各行各业70余位专家参与编写、30余位专家参与翻译、100余位专家参与讨论，许多企业把多年珍藏的照片、技术资料无偿奉献给本书。  为了得到准确的数据，各专业委员会分别组织人员调研、访谈及召开编写讨论会，通过各种渠道收集资料。  焊接学会秘书处为出版此书精心组织，出版社人员在较短时间内精心编辑，总之本书凝聚着所有编、审、校人员的心血与汗水，是焊接工作者无私奉献、辛勤努力的结晶。  我谨代表焊接学会向所有参与编写的专家、向提供宝贵资料的个人及单位、向精心组织及出版的焊接学会秘书处及机械工业出版社的编辑们表示衷心的感谢。    鉴于资料收集及撰写方面的限制，书中难免有不足之处，敬请各位专家、学者及读者批评指正。    冯吉才