钢铁材料焊接施工概览

在我国制造业的发展过程中，钢铁材料仍然是占据主导地位的结构材料，是经济和社会发展的物质基础。据统计，2018年全球粗钢总产量为18.09亿吨，同比增长4.6%；2018年亚洲的粗钢总产量达到12.71亿吨，同比增长5.46%；2018年中国的粗钢总产量为9.28亿吨，同比增长6.6%，已经成为世界钢铁材料的生产大国和消费大国。我国每年有约3亿吨左右的钢材涉及焊接加工，占全球焊接加工量的50%以上。我国的焊材产量也已达到世界总产量的60%左右，是世界焊接材料的生产大国和消费大国。目前，我国的焊接材料生产企业（不含有色焊材企业）约有400家，焊接材料的年产量在400万吨左右。

为了满足国民经济高速发展的需要，钢铁行业不断推陈出新，先后开发出了高强、高韧、耐热、不锈及具有特殊用途和功能的钢铁材料；焊接材料品种也在不断更新换代，以适应新型钢铁材料发展的需要。为了提高自动化水平和焊接效率，传统的焊条使用量正在逐年减少，而具有优良焊接工艺性能和力学性能的药芯焊丝的使用量在大幅度增加。

作为一名焊接工作者或焊接技术人员，不仅需要掌握各种焊接材料的成分及性能，还要能够针对特定的钢材选择配套的焊接材料，并制定出合理的焊接施工工艺，确保施工过程中不出现焊接裂纹，避免热影响区产生脆化现象，获得满足各项性能要求的焊接接头。

本书分为三篇。篇为钢材概述，除了介绍各类钢材的发展或现状外，对钢铁材料的冶金特性、合金化及热处理等进行了简要说明。列出了各类钢材的成分和力学性能，这些数据主要来自国家标准或行业规范。由于个别标准中产品牌号过多，如不锈钢标准中有一百多个牌号，合金结构钢标准中有九十多个牌号，限于版面选择了其中的部分有代表性的牌号。

第二篇为焊接材料的成分与性能，主要列出了各类焊接材料的成分和力学性能，所采用的国家标准大多是2012至2018年颁布的。但是，气体保护焊用的几个实心焊丝标准目前尚未正式列标，它们将采用国际标准（ISO）中的B体系，并结合我国国情进行制定，因此书中列入了相应的国际标准中气体保护焊用实心焊丝的内容，同时也列入了GB/T 8110—2008《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》标准中对应的内容，供当前阶段暂用，待新标准颁布后停止使用。

第三篇是钢铁材料的焊接施工，主要介绍了三方面要点：一是各类钢材的焊接性，包括裂纹敏感性、脆化性能等；二是焊接材料的选用，介绍焊接施工中采用的焊条、焊丝、焊剂及保护气体等；三是焊接施工工艺，主要有焊接规范，焊接件的预热、道间温度及焊后热处理等。这些要点多是从各种手册上选用的，也有的收集于专业图书或杂志上的论文。鉴于试验条件各不相同，所采用的焊材批次也不一致，所以得到的试验结果会有一定差异，也可能有矛盾之处，读者可查阅原文，以求充分了解。

本书由尹士科、边境、陈默共同完成，密切合作，各有侧重，充分发挥了自身优势。附录部分由路勇超翻译，喻萍校对，特致以谢意。在本书的编写过程中，吴树雄、戈兆文、苏航、李春范、储继君、吕晓春、崔晓东、潘涛、陈晓玲、段琳娜、李灏、刘奇凡、王移山、李伟、王士山、王学东、杨子佳、李苏珊、宋北、张忠文、陈永梅、邱忆南等给与了大力支持，提供了相关技术资料，在此表示衷心感谢！对本书中所引用文献的作者们一并表示感谢！由于水平所限，难免存在疏漏之处，欢迎广大读者批评指正。

编者

本书属于工具书，把工程中经常使用的各类钢材的成分性能、钢材的焊接性、焊接施工中出现的质量问题及其采取的应对措施等，逐一加以说明，又把各类钢材配套用焊接材料的成分性能、焊接方法及规范参数等也分别加以介绍，为工程施工提供尽可能全面的数据及背景资料，供用户参考和借鉴。

本书共选择了七个类别的钢材，包括碳素结构钢、低合金及微合金钢、低温钢及超低温钢、耐候及耐海水腐蚀钢、铬钼耐热钢、合金结构钢、不锈钢等，还有一类不属于钢铁材料的镍基耐蚀合金，是广泛使用的耐腐蚀类材料。

在焊接方面，根据焊接方法的不同，所采用的焊接材料可分为焊条、实心焊丝、药芯焊丝和焊剂等；不同焊接材料所对应的焊接规范参数及施工措施等也各有不同，这在书中按照焊接方法的不同分别进行说明。

本书的内容集中在钢铁焊接施工上，首先介绍了施工用的钢材、焊接材料，进而介绍施工参数及其要点等。在材料方面，重点列入了新颁布的材料标准，包括钢材及焊接材料的标准；而在施工参数及其要点上，以提供实用的数据或资料为目标。本书编写尽量简明扼要，数据或资料的引用尽可能全面详细，以方便读者查阅。

本书适于从事焊接施工或质量管理的广大生产一线的工程技术人员使用，可供学校师生作为参考用书，也可供焊接工人等在焊接实践中参考。

本书属于工具书，把工程中经常使用的各类钢材的成分性能、钢材的焊接性、焊接施工中出现的质量问题及其采取的应对措施等，逐一加以说明，又把各类钢材配套用焊接材料的成分性能、焊接方法及规范参数等也分别加以介绍，为工程施工提供尽可能全面的数据及背景资料，供用户参考和借鉴。

本书共选择了七个类别的钢材，包括碳素结构钢、低合金及微合金钢、低温钢及超低温钢、耐候及耐海水腐蚀钢、铬钼耐热钢、合金结构钢、不锈钢等，还有一类不属于钢铁材料的镍基耐蚀合金，是广泛使用的耐腐蚀类材料。

在焊接方面，根据焊接方法的不同，所采用的焊接材料可分为焊条、实心焊丝、药芯焊丝和焊剂等；不同焊接材料所对应的焊接规范参数及施工措施等也各有不同，这在书中按照焊接方法的不同分别进行说明。

本书的内容集中在钢铁焊接施工上，首先介绍了施工用的钢材、焊接材料，进而介绍施工参数及其要点等。在材料方面，重点列入了新颁布的材料标准，包括钢材及焊接材料的标准；而在施工参数及其要点上，以提供实用的数据或资料为目标。本书编写尽量简明扼要，数据或资料的引用尽可能全面详细，以方便读者查阅。

本书适于从事焊接施工或质量管理的广大生产一线的工程技术人员使用，可供学校师生作为参考用书，也可供焊接工人等在焊接实践中参考。

篇钢材概述
章碳素结构钢

第二章低合金及微合金高强度钢
节低合金高强度钢008
第二节低碳低合金调质钢016
第三节微合金控轧高强度钢022

第三章低合金及微合金专业用钢
节船舶及海洋工程用钢033
第二节桥梁用结构钢037
第三节锅炉和压力容器用钢041

第四章低温钢及超低温钢、耐候钢及耐海水腐蚀钢
节低温钢及超低温钢045
第二节耐候钢及耐海水腐蚀钢048

第五章铬钼耐热钢、合金结构钢
节铬钼耐热钢051
第二节合金结构钢057

第六章不锈钢、镍基耐蚀合金
节不锈钢059
第二节镍基耐蚀合金071

第二篇焊接材料的成分与性能
第七章电焊条
节非合金钢和细晶粒钢焊条076
第二节高强钢焊条082
第三节热强钢焊条086
第四节不锈钢焊条088
第五节镍及镍合金焊条093

第八章气体保护焊焊丝
节非合金钢及细晶粒钢气体保护焊焊丝100
第二节非合金钢及细晶粒钢TIG焊焊丝和填充丝104
第三节高强钢气体保护焊焊丝和填充丝107
第四节热强钢气体保护焊焊丝和填充丝109
第五节不锈钢气体保护焊焊丝115
第六节镍及镍合金气体保护焊焊丝118

第九章药芯焊丝
节非合金钢及细晶粒钢气体保护焊和自保护焊药芯焊丝120
第二节高强钢气体保护焊和自保护焊药芯焊丝122
第三节热强钢气体保护焊药芯焊丝123
第四节不锈钢气体保护焊和自保护焊药芯焊丝124

第十章埋弧焊焊材
节非合金钢及细晶粒钢埋弧焊实心焊丝、药芯焊丝及配套焊剂129
第二节高强钢埋弧焊实心焊丝、药芯焊丝及配套焊剂134
第三节热强钢埋弧焊实心焊丝、药芯焊丝及配套焊剂137
第四节不锈钢埋弧焊焊丝及配套焊剂140

第十一章焊接用盘条

第三篇钢铁材料的焊接施工
第十二章碳素结构钢的焊接施工
节低碳钢的焊接150
第二节中碳钢的焊接152
第三节高碳钢的焊接153

第十三章低合金及微合金高强度钢的焊接施工
节低合金高强度钢的焊接154
第二节低碳低合金调质钢的焊接159
第三节微合金控轧高强度钢的焊接162

第十四章船舶及承压设备用钢的焊接施工
节中国船级社对焊接材料的要求166
第二节国家能源局对承压设备用焊接材料的质量控制168

第十五章低温钢及超低温钢的焊接施工
节低温钢的焊接174
第二节9%Ni钢的焊接175

第十六章耐候钢及耐海水腐蚀钢、铬钼耐热钢、合金结构钢的焊接施工
节耐候钢及耐海水腐蚀钢的焊接施工180
第二节铬钼耐热钢的焊接施工183
第三节合金结构钢的焊接施工192

第十七章各类不锈钢的焊接施工
节马氏体不锈钢的焊接196
第二节铁素体不锈钢的焊接198
第三节奥氏体不锈钢的焊接201
第四节双相不锈钢的焊接204
第五节析出硬化不锈钢的焊接206

第十八章镍基耐蚀合金、异种钢、复合钢板的焊接施工
节镍基耐蚀合金的焊接施工209
第二节异种钢的焊接施工214
第三节复合钢板的焊接施工217

第十九章修复焊接施工、铸铁焊接与焊补
节修复焊接施工223
第二节铸铁焊接与焊补230

附录
附录一我国主要焊接材料相关标准与ISO标准对照表233
附录二焊接烟尘及其危害234

参考文献243

本书属于工具书，把工程中经常使用的各类钢材的成分性能、钢材的焊接性、焊接施工中出现的质量问题及其采取的应对措施等，逐一加以说明，又把各类钢材配套用焊接材料的成分性能、焊接方法及规范参数等也分别加以介绍，为工程施工提供尽可能全面的数据及背景资料，供用户参考和借鉴。

本书共选择了七个类别的钢材，包括碳素结构钢、低合金及微合金钢、低温钢及超低温钢、耐候及耐海水腐蚀钢、铬钼耐热钢、合金结构钢、不锈钢等，还有一类不属于钢铁材料的镍基耐蚀合金，是广泛使用的耐腐蚀类材料。

在焊接方面，根据焊接方法的不同，所采用的焊接材料可分为焊条、实心焊丝、药芯焊丝和焊剂等；不同焊接材料所对应的焊接规范参数及施工措施等也各有不同，这在书中按照焊接方法的不同分别进行说明。

本书的内容集中在钢铁焊接施工上，首先介绍了施工用的钢材、焊接材料，进而介绍施工参数及其要点等。在材料方面，重点列入了新颁布的材料标准，包括钢材及焊接材料的标准；而在施工参数及其要点上，以提供实用的数据或资料为目标。本书编写尽量简明扼要，数据或资料的引用尽可能全面详细，以方便读者查阅。

本书适于从事焊接施工或质量管理的广大生产一线的工程技术人员使用，可供学校师生作为参考用书，也可供焊接工人等在焊接实践中参考。

新颖，详实