镍基合金由于具有优异的高温性能和卓越的耐蚀性能,已在航空航天、核电、火电、石油化工等领域获得了广泛的应用,但镍基合金的焊接往往会带来不少的困难,主要表现在相的变化导致接头性能的改变,以及焊接过程中产生的各种裂纹等缺陷造成运行中的早期失效。为此,众多科技工作者长期以来对镍基合金的焊接开展了大量的试验研究,力求在焊接镍基合金时能获得高质量和性能满意的焊接接头。


最近,中国动力工程学会材料专业委员会主任委员林富生教授和副主任委员谢锡善教授等在访问美国Lehigh大学期间从该校带回了John N.DuPont教授等编著的《Welding Metallurgy and Weldability ofNickel-Base Alloys》一书,该书汇总了当前已发表的各种有关镍基合金焊接的资料,介绍了镍基合金在焊接冶金学和焊接性方面的最新进展和研究成果,着重阐述了镍基合金中合金元素的作用、相图和相的稳定性、异种金属焊接、各种裂纹的形成机理和焊接性试验方法等。这是一本很有参考价值的、值得向广大读者推荐的好书。该书的作者 John N.DuPont和 John C.Lippold是美国Lehigh大学和州立Ohio大学长期从事镍基合金焊接性研究的著名教授,而Samuel D.Kiser是美国SMC公司(Special Metals Welding Products Company)具有丰富生产实践经验的技术经理。所以希望该书的中译本能够成为广大读者的一本有用的参考书。


本书的翻译工作是由上海发电设备成套设计研究院吴祖乾教授(第1、2、7章)、虞茂林教授(第3章)和上海核工程研究设计院的张晨教授(第4、5章)、余燕教授(第6、8章)共同完成的,译稿的审校则由虞茂林(第1、2、7章)和吴祖乾(第3、4、5、6、8章)完成。此外,李强(上海发电设备成套设计研究院)和王弘昶、黄逸峰、谷雨(上海核工程研究设计院)等也参与了部分翻译工作,在此表示感谢。此外,上海焊接器材有限公司(原上海电焊条总厂)、上海大西洋焊接材料有限公司、上海电力修造总厂有限公司和昆山京群焊材科技有限公司等单位对本书的翻译出版均给予了大力的支持和热情的关怀,使本书的译校工作得以顺利完成。译者在此一并表示感谢。


编写本书的目的在于要为工程师们、科学家们和广大师生们提供一本有关镍基合金焊接冶金和焊接性方面最新进展的参考书。虽然本议题在涉及焊接/连接和工程材料类的手册和其他参考资料中已有所论述,但本书是目前献给在镍和镍基合金的焊接冶金和焊接性研究领域中一本独一无二的书籍。


本书把重点放在镍基合金的冶金行为上,特别着重于焊接性的论述。它并不专门针对焊接方法或焊接工艺的讨论,也不提供作为选择方法/工艺的指导。本书以介绍镍和镍基合金发展历史的一章开始。第2章讨论了合金元素的作用并给出了相图,其中描述了在这些合金中相的稳定性,包括为开发复杂系统的相图而采用“热动力计算技术”。接下来的两章致力于镍基合金的两个最大类型,即固溶强化合金和沉淀强化合金(或“超合金”)。另外一章描述了与特殊合金-镍铝化合物和氧化物弥散强化合金有关的焊接性问题。最后几章谈到的题目是修复焊、异种焊接和焊接性试验。某些章节含有安全分析,它让读者看到这里描述的观点是如何应用于“现实世界”的状况。


在编写本书时,作者们还收集了镍基合金80年来的经验。很多年来,Dupont教授和Lippold教授相应在Lehigh大学和俄亥俄州立大学对这些题目开展了研究并进行了教学活动。Kiser先生在特殊金属焊接产品公司对镍基焊接材料进行的开发和应用研究已超过40年。这种共同努力的结果给本书带来了技术上的宽度和广度,给大学的师生们和从事实践的工程师们和科学家们提供了广泛的资源。最后作者们还要感谢里海大学、俄亥俄州立大学、SMC公司和精密浇铸件公司分部为相当长时期的写作和出版保证了时间和提供了场地,从而使本书变成了现实。


 相对于钢而言,镍基合金能够在低温下使用,又能在接近1200℃(2190°F)的高温下使用,因为固溶合金的基体从固态到绝对零度都保持奥氏体。这些加入适当添加剂的合金提供了有用的耐蚀性,并在包括电力、石化、化学加工、航天和控制环境污染等的广大工业领域中得到了应用。对镍基合金来说,焊接是一门关键性的制造技术。最近50年来,已经进行了大量的研究和开发工作,为更好地弄懂和控制这些合金的焊接性以及开发在焊接接头耐蚀性和力学性能方面能满足更高要求的焊接材料作出了不懈的努力。


 本书的宗旨在于提供有关镍基合金焊接冶金和焊接性的基础资料,文中包含了对两种最重要镍基合金类别的全面覆盖,即固溶强化合金和沉淀强化合金。有一章致力于氧化物弥散强化合金(ODS)和镍-铝化合物合金。为了补充所提供的有关这些合金体系焊接冶金的基础资料,还论述了有关焊接修复和在异种焊接时选择和应用镍基合金的基本观念。许多重要的概念是通过采用“分析案例”来展示的,并将这些概念与实际应用联系了起来。