焊接是单独或综合采用加热或加压方法使被连接材料之间产生原子之间的结合，形成牢固不可分的，并具有一定使用性能的接头的过程。焊接后的接头一般可以达到与母材相匹配的强度、塑性、韧性、耐蚀性、高温性能、抗辐照性能以及承受动载荷时的抗疲劳性能等。焊接作为重要的连接技术在现代制造业中起着非常重要的作用，可以说，先进制造，无焊不兴！焊接的应用范围很广，涉及工业、农业以及国防等部门，包括工程机械、石油化工、车辆和轨道交通、航空航天、仪器仪表、海工装备、造船、冶金、军工以及信息技术等领域。
通过焊接后的板材、管材、型材、棒材、丝材以及其他形状或结构的金属材料，才能称之为焊接结构或零部件。在焊接生产中，焊接工程技术人员必须按照相关的法规、标准和制造技术条件，同时综合考虑焊接质量、使用性、安全性、可靠性和经济性之间的关系，以获得满足使用要求和标准要求的焊接产品。
我们知道，有时候焊接质量、可靠性与经济性之间是存在依存关系的。比如：为了赶工期，提高生产率，现场的焊接技术人员如果不按标准和技术规范要求的方法施工，就可能会在预热不到位、层间温度过高的时候进行下一道焊缝的焊接；怕麻烦，不遵守随用随取的原则，一次多领焊条，造成焊条在空气中暴露时间过长，易导致药皮受潮，在焊接时出现气孔和冷裂等问题。诸如此类现场焊接问题，有些在施工期间就能发现，可以要求现场立即返工；有些则在服役期间才能发现，需要停工才能解决，致使返工成本很高，给制造企业和业主都造成巨大的经济损失；对于一些重要的结构、设备或机械，有时候会造成恶劣的社会影响。
对于现场焊接问题，如果对焊接缺陷产生的机理不熟悉，在解决问题时就很难对症下药，致使采取的解决措施不当，这样不仅增加了解决问题的难度，还可能因此耽误了最佳的解决时机，延误工期或者造成其他损失。比如，焊接变形问题主要取决于焊接过程中的热变形和焊接构件的刚性约束，如果构件在焊接过程中产生了塑性变形，就会产生永久的焊接残余变形。因此需要考虑结构设计,焊前、装配、焊接中以及焊后采取的工艺措施，在每一个阶段都需要严格按照焊接工艺指导书的要求进行施工。对于一些大型焊接结构，等到发现焊接变形失控的时候再去补救，可能就为时已晚，造成的损失可能会无法弥补。
一些超高强度、超高压，或者在强腐蚀性等严苛服役条件下工作的焊接结构，会对工程技术人员的设计和制造水平及能力提出巨大的挑战，需要仔细分析技术要求，提炼出焊接技术难点和关键技术，然后给出焊接方案，进行焊接工艺评定，最终安排焊接生产，只有如此才能完成焊接生产任务。
焊接技术人员被称为钢铁裁缝，这个比喻很形象，其实焊接技术人员在解决现场焊接问题时更像是福尔摩斯。他们根据现场的蛛丝马迹，结合焊接理论基础知识和焊接实践经验，分析问题产生的原因和影响因素，确定解决问题的方向，从而制定解决方案和解决措施，最终落实到焊接施工现场能执行的焊接工艺。现场焊接问题的起因错综复杂，有些是技术问题，有些是管理问题，有些则是责任心的问题。所以说，要想遇到问题马上就有思路，光有理论基础知识还不行，必须要有丰富的实践经验。通常情况下，解决的问题越多，积累的经验就越丰富，焊接的理论基础知识运用起来就更能得心应手，解决起问题来就更能游刃有余。由此可知，焊接是一门实践性、实操性很强的技术。
随着我国经济和社会的飞速发展，先进制造业对大型装备和设备的焊接制造需求越来越多，比如海工装备、大型压力容器、大型船舶制造、核电建设、跨海大桥建设等。很多大型工程和项目的建设在我国均属首次，经过摸索和实践，取得了举世瞩目的成就，例如3000t加氢反应器、全钢铁结构的“鸟巢”以及港珠澳跨海大桥等。
即便如此，仍然有很多焊接难题需要解决。本书根据作者多年焊接生产实践经验，把现场焊接问题收集和整理后分为7类，主要包括焊接缺陷、焊接工艺与变形控制、工艺改进和焊接修复、不锈钢和非铁金属焊接、埋弧焊、焊接设备与母材相关问题以及现场焊接非常规操作等。每类问题中有多个实例，一一给出了问题的分析和对策，有些则直接给出了焊接生产指导书，希望能够为读者提供借鉴和参考。
由于我国的一些工程和设备使用的是国外钢材和标准，我国标准中并没有与之相对应的钢材牌号，因此本书在相关案例中用国外钢材牌号和标准进行介绍。
本书可以作为焊接工程技术人员解决焊接工程问题的参考书，也可以作为普通高校、高职院校焊接专业或焊接培训机构教材的补充。在教学过程中可以根据每个现场焊接问题，先介绍相关的基础理论知识，然后根据技术要求，分析其技术难点，再提出对策和焊接工艺措施，以便更好地理论联系实际，达到学以致用的目的。
本书由上海交通大学材料科学与工程学院薛小怀和中远海运重工有限公司生产与运营部杨文华共同撰写。由于作者水平有限，书中难免有错误或不足之处，恳请读者指正。在撰写过程中参考的主要标准和文献资料见本书的参考文献，在此对参考文献的作者以及图、表、数据的提供者表示衷心的感谢。
作者
