低合金钢是在碳素钢中加入不同成分或不同数量的各种合金元素，以提高钢的强度、韧性、耐蚀性、耐热性，满足其他特殊性能要求的合金钢材。目前，中国已经成为世界钢铁生产大国和消费大国，粗钢产量已连续多年超过全球产量的一半。我国每年有约3 亿吨的钢材涉及焊接加工，占全球焊接加工量的50%以上；我国的焊接材料产量也已达到世界总产量的60%左右，是世界焊接材料生产大国和消费大国。我国的焊接材料生产企业（不含有色焊接材料企业）约有400 家，焊接材料的年产量在400 万吨左右。

近几十年来，低合金钢的发展十分迅速，有关统计表明，在全世界的现代工业生产中，60％以上的焊接结构是采用各种低合金钢制造的。目前，已纳入各国钢材标准的低合金钢品种达300余种。通过利用先进的冶炼、轧制、合金化和热处理等技术，不仅能使低合金钢具有比普通碳素钢高得多的力学性能，还能满足不同工程结构所要求的各种特殊性能。因此，这些低合金钢，在船舶、桥梁、锅炉、压力容器、管道、核能动力等设备中，得到了广泛的应用。特别是在大型和重型焊接结构上，低合金钢已成为最主要的结构材料。经过多年的研究，又开发了力学性能优良、焊接性能更具优势的新型微合金钢系列。微合金钢的问世，是合金成分与轧制技术上的综合突破，已经得到了相当广泛的应用。

与钢材的发展相对应，焊接材料品种也在不断更新换代，焊接技术得到了快速发展，以适应新型钢铁材料发展的需要。为了提高自动化焊接水平和焊接效率，传统的焊条使用量正在逐年减少，气体保护焊和埋弧焊等用的实心焊丝在增加，特别是具有优良焊接工艺性能和力学性能的药芯焊丝，其品种在扩大，使用量在大幅度增加，与世界潮流相吻合。

作为一个焊接工作者或焊接技术人员，不仅需要掌握各种钢材或焊材的成分及性能，还要能够针对钢种在焊接过程中出现的疑难技术问题加以解决，制定出合理的焊接方案，确保不出现焊接裂纹，避免焊缝或热影响区脆化，获得满足各项性能要求的焊接接头。

本书内容包括五个方面，首先介绍各类钢材的基本情况，主要有低合金高强度结构钢、微合金钢、铬-钼耐热钢、低温用钢、耐大气及其他腐蚀钢、大热输入焊接用钢等；焊接技术问题，主要有焊缝的韧化、焊接接头的抗裂性、焊缝及热影响区的微观组织、新型焊接材料的研发与应用等。在六大类钢材中，我国的大热输入焊接用钢研究工作起步较晚，很少有厂家能进行批量生产，因此，主要介绍了日本几个大型钢铁公司的相关产品。我国的大热输入焊接用药芯焊丝及其配套设备的研究，却走在了前面，达到了先进水平。在焊接技术中的焊缝韧化问题，重点介绍了合金元素及微观组织对韧性的影响，包括钛、硼、铝等微量元素的影响，也介绍了常量元素镍以及有害元素氧的影响。在组织上仅介绍了铁素体与韧性的关系，以及奥氏体晶粒尺寸对焊缝韧性的影响。有关低合金钢焊接接头的抗裂性问题，分别从冷裂纹、热裂纹以及再热裂纹的产生原因、断口形貌等方面进行了简介，也对扩散氢在引起冷裂纹上的作用及其降氢措施做了较深入的探讨。还介绍了焊缝中的气孔，分别对酸性焊条和碱性焊条的焊缝气孔形成条件进行了分析对比，它对现有的焊接施工起到了指导作用。低合金钢焊缝及热影响区的微观组织部分，先从组织的分类、形貌加以综合说明，并结合焊缝CCT 图及其组织形貌进行了深入分析。最后，就强度等级对焊缝组织的影响、焊接热循环对晶粒度及组织的影响做了介绍，并对各种钢的焊缝及热影响区组织形貌做了全面汇总。最后介绍了低合金钢用焊接材料的研发与应用，在8 种焊接材料中，有7 种是本书的作者研究开发的，已发表了论文，这次将其汇总于此书之内。焊接材料的应用，贯穿于焊接施工及焊接性评价两个重点环节，有焊接规范以及焊后热处理对焊缝金属力学性能的影响，也包括其它的焊接性能评价，例如大型工程性试验项目。

书中的内容，大多是笔者在科研和产品开发中取得的。在众多合作单位的努力下，在各位同事及外单位朋友的协作下，在解决技术问题的过程中，通过探索性试验或研究，得到了有创意的结果，既完成了科研任务，又丰富了个人的经验与学识。在此基础上写成技术报告或学术论文，现在汇总成书。针对不同的技术问题分别加以说明，像一本技术论文集，它汇总了笔者几十年的工作经历、心得及体会。

书的面世源于本单位同事及外单位朋友的多年合作与支持，他们的功劳与书同在，吴树雄、李勇、王移山、朱明生、边境、陈默、喻萍以及刘威、郑云星、孙连发等提供了相关技术资料及各方面支持，营口中板钢铁公司赵和明博士和王东明高级工程师参与撰写了大热输入钢板研究的部分内容，在此向他们致以衷心的感谢！

著者