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第一章 特种设备基础知识1

第一节 特种设备范围1

一、锅炉1

二、压力容器2

三、压力管道2

四、电梯3

五、起重机械4

六、客运索道4

七、大型游乐设施4

八、场（厂）内专用机动车辆4

第二节 与特种设备相关的法律规范体系的基础结构5

一、法律5

二、行政法规6

三、部门行政规章6

四、安全技术规范6

五、引用标准7

第三节 特种设备及相关的事故教训7

第二章 材料10

第一节 金属材料10

一、金属材料基础知识10

二、金属材料热处理基础知识13

三、金属材料的性能17

四、特种设备用金属材料的基本要求20

五、金属材料的分类20

第二节 焊接材料39

一、焊条39

二、焊丝56

三、焊剂65

四、焊接用气体及钨电极70

五、承压设备用焊接材料72

第三节 焊接材料选择的基本原则75

一、焊接材料选择的一般原则75

二、各类钢材的焊接材料选用原则76

第三章 焊接设备81

第一节 焊接设备概述81

第二节 弧焊电源81

一、弧焊电源基础知识81

二、弧焊电源分类82

三、各种弧焊电源的特点83

第三节 焊条电弧焊设备91

一、焊接电弧91

二、焊条电弧焊基本焊接电路93

三、焊条电弧焊的电源93

四、常用的工具和辅具94

五、焊条电弧焊焊机的调试97

六、焊条电弧焊焊机常见故障及排除方法97

第四节 埋弧焊设备100

一、埋弧焊设备的分类和组成100

二、常用埋弧焊设备介绍103

三、埋弧焊焊机的调试104

四、机械化埋弧焊机常见故障及排除方法105

第五节 钨极惰性气体保护焊（TIG）设备106

一、钨极惰性气体保护焊设备的组成106

二、钨极氩弧焊焊机的调试109

三、手工钨极氩弧焊机常见故障及排除方法110

第六节 熔化极气体保护焊设备112

一、熔化极气体保护焊设备的组成112

二、熔化极气体保护焊设备示例116

第七节 CO2气体保护焊设备117

一、CO2气体保护焊设备的组成117

二、CO2焊机示例120

三、CO2气体保护焊焊机的调试120

四、CO2气体保护焊机常见故障及排除方法121

第八节 药芯焊丝电弧焊设备123

一、焊接电源123

二、送丝机123

三、焊枪123

第九节 等离子弧焊接与切割设备123

一、等离子弧123

二、等离子弧焊接设备的组成124

三、等离子弧切割设备的组成127

第十节 碳弧气刨设备129

一、碳弧气刨设备的组成129

二、碳弧气刨机的调试131

三、碳弧气刨机常见故障及排除方法131

第十一节 气焊与气割设备131

一、气焊与气割用气体131

二、气焊与气割设备131

三、常用切割机示例137

四、气焊与气割设备的调试141

五、气焊、气割设备常见故障及排除方法141

第四章 焊接方法和工艺143

第一节 焊接方法的分类和选用143

一、焊接方法的分类143

二、常用焊接方法的适用范围143

三、焊接方法的选择144

第二节 焊缝、焊接接头及焊缝位置的定义146

一、焊缝146

二、焊接接头147

三、焊缝位置147

第三节 焊接坡口与焊缝符号149

一、焊接坡口149

二、焊缝符号150

第四节 焊条电弧焊156

一、焊条电弧焊的工作原理156

二、焊条电弧焊的优、缺点157

三、焊条电弧焊的焊接参数及操作技术157

第五节 埋弧焊164

一、埋弧焊的原理、特点及应用164

二、埋弧焊工艺165

三、埋弧焊操作技术要点170

第六节 钨极惰性气体保护焊（TIG）174

一、TIG焊的工作原理174

二、TIG焊的特点与应用175

三、TIG焊的焊接材料175

四、TIG焊的焊接参数及操作技术177

五、TIG焊的其他方法183

第七节 熔化极气体保护焊184

一、熔化极气体保护焊原理、特点及应用184

二、熔化极气体保护焊的其他方法187

第八节 CO2气体保护电弧焊188

一、CO2焊原理、特点及应用189

二、CO2焊的焊接工艺及焊接技术189

第九节 等离子弧焊接与切割204

一、等离子弧焊接与切割概述204

二、等离子弧切割205

三、等离子弧的参数205

四、切割参数207

第十节 碳弧气刨208

一、碳弧气刨的基本原理208

二、碳弧气刨的特点与应用范围208

三、碳弧气刨工艺209

四、碳弧气刨的操作211

五、碳弧气刨时的常见缺陷212

六、常用材料的碳弧气刨212

第十一节 气焊与气割213

一、气焊与气割的原理213

二、气焊与气割的特点213

三、气焊工艺及技术214

第五章 焊接应力与焊接变形220

第一节 焊接应力和变形概述220

一、焊接应力和变形的概念220

二、焊接应力和变形产生的原因220

第二节 焊接残余应力222

一、焊接残余应力的分类222

二、焊接残余应力的影响223

第三节 焊接接头应力集中224

一、焊接接头应力集中的概念224

二、焊接接头应力集中的原因224

第四节 焊接残余应力的控制和消除225

一、控制焊接残余应力的方法225

二、消除焊接残余应力的方法226

第五节 焊接变形228

一、焊接变形的分类228

二、焊接变形的危害性229

三、影响焊接变形的因素230

第六节 焊接残余变形的预防与矫正230

一、焊接残余变形的预防230

二、焊接残余变形的矫正230

第六章 焊接缺陷与焊接检验233

第一节 焊接缺陷的分类233

一、裂纹233

二、孔穴235

三、固体夹杂236

四、未熔合和未焊透236

五、形状与尺寸不良237

六、其他缺陷239

第二节 焊接检验概述240

一、焊接检验的分类240

二、焊接接头的破坏性检验240

三、焊接接头的非破坏性检验242

第三节 特种设备的焊接检验246

一、焊接检验的对象246

二、承压类设备的焊接检验247

三、机电类主要受力结构件的焊接检验248

四、特种设备焊工焊接操作技能考核试件的焊接质量检验250

第七章 特种设备焊接质量控制254

第一节 焊工管理254

一、焊工考试与培训254

二、焊工资格254

三、持证焊工档案管理255

第二节 焊接材料的管理255

一、供方评价255

二、焊接材料的采购255

三、焊接材料的验收255

四、焊接材料的储存256

五、焊接材料的烘烤257

六、焊接材料的领发和回收257

第三节 焊接设备的管理258

一、焊接设备的配置258

二、焊接设备进厂验收、调试及安装258

三、焊机的使用258

四、焊机的维护保养258

第四节 焊接工艺评定控制259

一、职责与分工259

二、准备259

三、评定程序259

第五节 焊接工艺及焊接过程控制260

一、工艺控制260

二、焊前准备及施焊环境260

三、焊接过程260

四、焊接检验261

第六节 产品焊接试件的控制261

第七节 焊接返修控制262

第八节 特种设备焊接质量控制系统的控制环节、控制点263

第八章 各类材料的焊接266

第一节 低碳钢的焊接266

一、概述266

二、焊接材料的选用266

三、低碳钢在低温下的焊接267

第二节 低合金钢的焊接268

一、概述268

二、低合金钢用焊接材料268

三、低合金高强度钢的焊接270

四、低碳低合金调质钢的焊接272

五、低温用低合金钢的焊接274

第三节 低合金耐热钢的焊接276

一、概述276

二、低合金耐热钢的焊接276

三、低合金耐热钢接头性能的影响因素277

第四节 不锈钢的焊接278

一、概述278

二、不锈钢的焊接方法和焊接材料278

三、奥氏体不锈钢的焊接278

四、铁素体不锈钢的焊接279

五、马氏体不锈钢的焊接280

六、双相不锈钢的焊接281

七、沉淀硬化型不锈钢的焊接282

第五节 异种钢（含复合钢板）的焊接283

一、异种钢焊接常用钢种及焊接工艺原则283

二、同类型组织不同钢种的焊接285

三、珠光体钢与奥氏体钢的焊接285

四、珠光体钢与马氏体钢的焊接286

五、珠光体钢与铁素体钢的焊接286

六、复合钢板的焊接286

第六节 堆焊287

一、概述287

二、堆焊工艺方法及堆焊材料形状287

三、堆焊合金的分类288

四、铁基堆焊合金288

五、其他堆焊合金简介290

六、碳化钨及其他碳化物硬质合金堆焊290

第七节 有色金属的焊接290

一、概述290

二、铜及铜合金的焊接291

三、镍及镍合金的焊接292

四、铝及铝合金的焊接294

五、钛及钛合金的焊接295

第九章 焊接安全与防护297

第一节 危险源297

一、危险源主要来源297

二、一般作业环境和特殊作业环境297

第二节 安全防护297

一、各种焊接方法的有害因素297

二、卫生安全防护298

第三节 安全检查298

一、焊接设备安全检查298

二、气瓶和减压器的安全检查299

三、输气胶管和焊割炬的安全检查300

四、特殊作业环境的焊割安全技术300

第四节 焊割典型事故案例302

一、触电事故302

二、火灾事故303

三、爆炸事故305

四、特殊作业环境条件下的事故308

第五节 事故应急救援309

一、触电急救方法309

二、中毒急救方法310

第十章 特种设备焊工持证与考试规定311

第一节 涉及特种设备焊工持证的相关法律法规依据311

一、行政法规依据311

二、部门行政规章依据311

三、安全技术规范依据312

第二节 特种设备许可规则对焊工资格的规定313

一、《锅炉压力容器制造许可条件》的规定313

二、《空调制冷行业小型压力容器制造许可条件（试行）》的规定313

三、《压力管道元件制造许可规则》的规定314

四、《锅炉安装改造单位监督管理规则》的规定315

五、《压力容器安装改造维修许可规则》的规定316

六、《压力管道安装许可规则》的规定316

七、《机电类特种设备制造许可规则（试行）》的规定318

八、《机电类特种设备安装改造维修许可规则（试行）》的规定318

第三节 特种设备焊工考试与发证程序318

一、特种设备焊工考试机构318

二、考试的一般程序319

三、发证325

四、焊工证考试项目代号325

五、特殊要求的考试项目332

第四节 特种设备焊工证的复审332

一、复审申请332

二、复审要求335

三、复审抽考335

四、复审发证336

第五节 特种设备焊工考试项目的覆盖范围336

一、焊接方法336

二、金属材料的类别336

三、填充金属的类别337

四、焊剂、保护气体、钨极337

五、试件位置337

六、衬垫338

七、焊缝金属厚度的有关要求338

八、管材外径339

九、耐蚀堆焊340

十、其他规定340

第十一章 焊接操作技能考试实例341

第一节 钢铁类板材对接341

一、考前技术交底341

二、实例一 SMAW-FeⅡ-1G-12-Fef3J342

三、实例二 SMAW-FeⅡ-2G-12-Fef3J345

四、实例三 SMAW-FeⅡ-3G-12-Fef3J348

五、实例四 SMAW-FeⅣ-3G-12-Fef4J350

六、实例五 SMAW-FeⅡ-4G-12-Fef3J352

七、实例六 SMAW-FeⅣ-4G-12-Fef4J354

八、实例七 GMAW-FeⅡ-1G-6-FefS-11/16355

九、实例八 FCAW-FeⅡ-1G-12-FefS-11/15357

十、实例九 SAW-1G(K)-07/09/19359

第二节 钢铁类管材对接360

一、考前技术交底360

二、实例一 SMAW-FeⅡ-2G-6/57-Fef3J361

三、实例二 SMAW-FeⅡ-5G-6/57-Fef3J364

四、实例三 SMAW-FeⅡ-6G-6/57-Fef3J366

五、实例四 SMAW-FeⅠ-6G-6/57-Fef1368

六、实例五 GTAW-FeⅠ-6G-3.5/57-02/11/12370

七、实例六 GTAW-FeⅣ-6G-3/38-02/10/12372

八、实例七 GTAW-FeⅢ-5G-4.4/42.2-02/10/12374

九、实例八 GTAW-FeⅣ-6G-3/57-02/10/12和SMAW-FeⅣ-6G(K)-3/57-Fef4J376

第三节 钢铁类管-板角接378

一、考前技术交底378

二、实例一 SMAW-FeⅠ/FeⅡ-2FG-12/57-Fef3J379

三、实例二 SMAW-FeⅠ/FeⅡ-5FG-12/57-Fef3J381

四、实例三 SMAW-FeⅠ/FeⅡ-6FG-12/57-Fef3J382

第四节 钢铁类板材角焊384

一、考前技术交底384

二、实例 SMAW-FeⅠ-2F-6-Fef1385

第五节 钢铁类板材耐蚀堆焊387

一、考前技术交底387

二、实例 SMAW(N6)-FeⅡ-1G-Fef4J387

第六节 有色金属板材对接388

一、考前技术交底388

二、实例一 GTAW-NiⅡ-3G-6-NifS2-02/10/12389

三、实例二 SMAW-NiⅡ-3G-12-Nif2391

第七节 有色金属管材对接393

一、考前技术交底393

二、实例一 GTAW-AlⅠ-5G-5/60-AlfS1-02/11/14394

三、实例二 GTAW-TiⅠ-6G-3/18-TifS1-02/10/12395

四、实例三 GTAW-CuⅠ-6G-3/18-Cu fS1-02/11/12397

第八节 有色金属管-板角接399

一、考前技术交底399

二、实例一 GTAW-NiⅡ-5FG-6/60-NifS2-02/10/12400

三、实例二 SMAW-NiⅡ-5FG-12/60-Nif2402

四、实例三 GTAW-AlⅠ-5FG-12/27-AlfS1-02/11/14403

五、实例四 GTAW-TiⅠ-6FG-6/18-TifS1-02/10/12405

参考文献408