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第1章 不锈钢的基本知识1

1.1 不锈钢的分类及化学成分1

1.1.1 不锈钢的分类1

1.1.2 不锈钢的化学成分16

1.2 不锈钢的性能16

1.2.1 不锈钢的物理性能16

1.2.2 不锈钢的力学性能16

1.2.3 不锈钢的耐热性能38

1.3 不锈钢的耐蚀性能40

1.3.1 均匀腐蚀40

1.3.2 点腐蚀41

1.3.3 缝隙腐蚀41

1.3.4 晶间腐蚀41

1.3.5 应力腐蚀42

1.4 各种合金元素对不锈钢组织和性能的影响42

1.4.1 铬、硅、铝对不锈钢组织和性能的影响42

1.4.2 镍对不锈钢组织和性能的影响42

1.4.3 钼和铜对不锈钢组织和性能的影响43

1.4.4 锰和氮对不锈钢组织和性能的影响43

1.4.5 钛和铌对不锈钢组织和性能的影响43

1.4.6 碳对不锈钢组织和性能的影响43

1.5 各国不锈钢牌号表示方法44

1.5.1 中国不锈钢牌号表示方法44

1.5.2 国外不锈钢牌号表示方法45

1.5.3 中国、美国、日本等国家不锈钢标准目录47

1.5.4 国内外主要不锈钢牌号49

1.6 马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢的热处理制度62

参考文献66

第2章 不锈钢焊接用焊接材料67

2.1 不锈钢焊接用焊条67

2.1.1 对不锈钢焊条的要求67

2.1.2 不锈钢焊条的型号67

2.1.3 不锈钢焊条牌号71

2.1.4 不锈钢焊条主要用途72

2.1.5 防止施焊过程中焊条尾部发红的措施80

2.2 不锈钢焊丝与焊带97

2.2.1 实心焊丝97

2.2.2 药芯不锈钢焊丝121

2.2.3 不锈钢焊带130

2.3 不锈钢埋弧焊用焊剂143

2.3.1 焊剂的作用143

2.3.2 焊剂的分类143

2.4 不锈钢焊接用气体、器具和钨极150

2.4.1 不锈钢焊接用气体150

2.4.2 不锈钢焊接用器具152

2.4.3 钨极154

2.5 国外不锈钢焊接材料简介156

2.5.1 各国不锈钢焊条型号对应关系156

2.5.2 各国不锈钢焊丝型号对应关系156

参考文献162

第3章 不锈钢的焊接性能163

3.1 不锈钢的腐蚀机理163

3.2 奥氏体不锈钢的焊接性166

3.2.1 奥氏体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀167

3.2.2 应力腐蚀开裂168

3.2.3 焊接接头的热裂纹169

3.2.4 奥氏体不锈钢焊接接头的力学性能171

3.3 马氏体钢及铁素体钢的焊接性171

3.3.1 马氏体钢的焊接性171

3.3.2 铁素体钢的焊接性172

3.4 异种钢焊接性172

3.4.1 异种钢焊接存在的问题172

3.4.2 异种钢的焊接法173

3.4.3 复合钢的焊接175

参考文献175

第4章 奥氏体型不锈钢的焊接176

4.1 焊条电弧焊176

4.1.1 焊条电弧焊的弧焊电源176

4.1.2 焊条电弧焊的操作技术177

4.1.3 焊前准备180

4.1.4 装配定位焊187

4.1.5 焊接工艺188

4.2 埋弧焊192

4.2.1 焊接设备192

4.2.2 辅助设备193

4.2.3 焊前准备194

4.2.4 埋弧焊工艺198

4.2.5 焊剂自动回收205

4.3 气体保护焊205

4.3.1 钨极惰性气体保护电弧焊206

4.3.2 钨极脉冲氩弧焊224

4.3.3 熔化极气体保护焊227

4.4 等离子弧焊234

4.4.1 等离子弧焊工作原理及特点234

4.4.2 等离子弧焊分类及焊接参数235

4.5 不锈钢焊接的工程实例237

4.5.1 埋弧焊焊接30m3奥氏体不锈钢发酵罐237

4.5.2 钨极氩弧焊焊接不锈钢薄壁管238

4.5.3 钨极旋转氩弧焊焊接不锈钢导管239

4.5.4 不锈钢管路环缝内保护装置及焊接工艺240

4.5.5 熔化极混合气体保护焊焊接中、厚不锈钢钢板241

4.5.6 埋弧焊焊接中厚不锈钢钢板243

4.6 设计温度较低的奥氏体不锈钢制压力容器焊接要求244

参考文献245

第5章 铁素体型不锈钢的焊接246

5.1 铁素体型不锈钢的焊接特点246

5.1.1 焊接接头的晶间腐蚀246

5.1.2 焊接接头的脆化248

5.1.3 铁素体型不锈钢的焊接工艺原则249

5.2 铁素体型不锈钢的焊接方法250

5.2.1 普通纯度铁素体不锈钢的焊接方法250

5.2.2 高纯度高铬铁素体不锈钢253

参考文献256

第6章 马氏体型不锈钢的焊接257

6.1 马氏体型不锈钢的焊接特点257

6.1.1 焊接接头的冷裂纹257

6.1.2 焊前预热和焊后热处理257

6.1.3 焊接方法的选择259

6.1.4 控制焊缝金属的化学成分259

6.2 马氏体型不锈钢的焊条电弧焊工艺260

6.2.1 焊前准备260

6.2.2 马氏体型不锈钢的焊接方法与焊接工艺参数260

6.3 马氏体型不锈钢工程焊接实例264

6.3.1 3Cr13钢压力阀套的焊接264

6.3.2 煤仓漏斗4Cr13钢衬板的焊接265

6.3.3 发电机的复环与叶片焊接267

6.3.4 高温风机部件Cr13型不锈钢叶轮的修复268

6.3.5 混流式水轮转轮的焊接268

参考文献269

第7章 双相不锈钢的焊接270

7.1 双相不锈钢的焊接性270

7.1.1 双相不锈钢简介270

7.1.2 双相不锈钢的焊接性286

7.1.3 双相不锈钢焊接要点287

7.2 Cr18型双相不锈钢的焊接289

7.2.1 焊接性289

7.2.2 Cr18型双相不锈钢的焊接工艺289

7.3 Cr21型双相不锈钢的焊接290

7.3.1 焊接性290

7.3.2 焊接方法与焊接要点290

7.4 Cr22型双相不锈钢的焊接291

7.4.1 焊接方法291

7.4.2 焊接材料291

7.4.3 预热与焊后热处理291

7.5 Cr23型双相不锈钢的焊接291

7.6 Cr25型双相不锈钢的焊接292

7.7 工程实例295

符号说明297

参考文献297

第8章 沉淀硬化型不锈钢的焊接299

8.1 沉淀硬化型不锈钢简介299

8.1.1 半奥氏体沉淀硬化不锈钢299

8.1.2 奥氏体沉淀硬化不锈钢301

8.1.3 马氏体沉淀硬化型不锈钢302

8.2 沉淀硬化不锈钢的焊接性303

8.2.1 半奥氏体型沉淀硬化不锈钢的焊接性303

8.2.2 马氏体沉淀硬化和时效硬化不锈钢的焊接性303

8.2.3 奥氏体沉淀硬化型不锈钢的焊接性304

8.3 半奥氏体型沉淀硬化不锈钢的焊接工艺304

8.3.1 焊接特点304

8.3.2 焊接方法304

8.3.3 焊接材料的选择304

8.4 马氏体型沉淀不锈钢的焊接306

8.4.1 材料牌号306

8.4.2 焊接材料及焊接参数306

8.5 工程实例306

8.5.1 沉淀硬化型不锈钢容器的焊接306

8.5.2 离心式二氧化碳压缩机叶轮的焊接307

符号说明308

参考文献308

第9章 不锈钢同其他金属材料的焊接310

9.1 异种金属焊接的特点310

9.1.1 异种金属熔焊的主要问题310

9.1.2 异种金属熔焊的焊接性310

9.2 奥氏体型不锈钢与珠光体钢的焊接312

9.2.1 焊接性分析312

9.2.2 焊接工艺314

9.2.3 工程实例320

9.3 奥氏体型不锈钢与铁素体型不锈钢的焊接321

9.3.1 焊接性321

9.3.2 预热温度及回火温度321

9.3.3 焊接材料322

9.3.4 焊接工艺322

9.4 奥氏体型不锈钢与马氏体型不锈钢的焊接322

9.4.1 焊接性322

9.4.2 预热温度及回火温度322

9.4.3 焊接材料323

9.4.4 焊接工艺323

9.4.5 工程实例3Cr13与1 Cr18Ni9Ti异种钢高压管焊接324

9.5 不同钢号的奥氏体型不锈钢的焊接325

9.6 铁素体型不锈钢与碳素钢的焊接326

9.6.1 焊接性326

9.6.2 焊接工艺措施326

9.6.3 工程实例1 Cr17与Q235的焊条电弧焊328

9.7 铁素体型不锈钢与马氏体型不锈钢的焊接328

9.7.1 焊接特点328

9.7.2 焊接工艺329

9.8 马氏体型不锈钢与珠光体钢的焊接330

9.8.1 马氏体型不锈钢与珠光体钢的焊接性330

9.8.2 焊接材料的选用330

9.8.3 坡口形式331

9.8.4 预热温度与道间温度332

9.8.5 焊后温度的控制及热处理332

9.8.6 焊接方法、操作工艺及注意事项332

9.8.7 工程实例1 Cr13与Q235的电弧焊332

9.9 不锈复合钢板的焊接333

9.9.1 对不锈复合钢板的要求333

9.9.2 不锈复合钢板的焊接性334

9.9.3 不锈复合钢板的焊接工艺335

9.9.4 焊缝金属的晶间腐蚀试验343

9.9.5 焊后热处理343

9.9.6 工程实例343

参考文献348

第10章 不锈钢焊接质量控制349

10.1 焊工管理349

10.1.1 焊工的培训与考试管理349

10.1.2 焊工的持证上岗管理354

10.1.3 特种设备焊工复审管理355

10.2 材料的质量控制355

10.2.1 母材的质量控制356

10.2.2 焊接材料的管理356

10.3 焊接工艺评定360

10.3.1 焊接工艺评定、试验方法和合格标准360

10.3.2 焊接工艺评定的时机要求360

10.3.3 耐蚀评定360

10.3.4 焊接工艺评定不得外输入360

10.3.5 焊接工艺评定的一般过程360

10.3.6 焊接工艺评定试验360

10.3.7 焊接工艺评定报告361

10.3.8 奥氏体不锈钢制的低温焊接工艺评定值得注意的问题363

10.3.9 焊接工艺评定报告与预焊接工艺规程编号规则364

10.4 焊接工艺文件364

10.4.1 焊接工艺文件的种类365

10.4.2 焊接工艺文件的编制、审核366

10.4.3 焊接工艺文件的更改367

10.5 产品焊接试件367

10.5.1 试件的制备367

10.5.2 试件与试样制备和试验368

10.6 产品施焊管理369

10.6.1 制造环境369

10.6.2 加工成形过程的质量控制369

10.6.3 焊接环境369

10.6.4 装配焊接质量的控制370

10.6.5 施焊过程370

10.6.6 焊接工艺纪律372

10.6.7 焊接检验与焊后表面处理373

10.7 焊接返修374

10.7.1 一次返修374

10.7.2 二次返修375

10.7.3 超次返修375

10.7.4 焊接返修应注意的事项376

10.7.5 提高焊缝无损检测一次合格率的质量管理活动377

10.8 焊接设备管理377

10.8.1 焊接设备完好状态管理378

10.8.2 焊接设备仪表的计量周期检定379

10.9 质量手册和程序文件的相关内容379

10.9.1 质量手册的相关内容379

10.9.2 质量体系程序文件的相关内容379

10.9.3 其他支持性文件的相关内容379

10.9.4 焊接质量控制系统质控表的应用380

10.10 产品设计结构380

附录381

附录A 关于承压设备在执行NB/T47014—2011前完成的焊接工艺评定其有效性的确认381

附录B 承压设备焊接工艺评定报告转化确认382

附录C 焊接工艺评定一览表382

附录D 不锈钢产品酸洗钝化工艺383

参考文献384