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目录1

序1

第2版前言1

第1版前言1

本书使用代号1

第1章 焊接工程缺欠总论1

1.1 焊接结构可靠性与焊接性的意义1

1.1.1 焊接结构可靠性问题1

1.1.2 焊接性的意义3

1.2 熔焊接头构造特点3

1.2.1 接头与焊缝3

1.2.2 角焊缝的焊脚尺寸5

1.2.3 应力集中问题7

1.3 焊接热作用特点9

1.3.1 焊接热源特性9

1.3.2 焊接线能量10

1.3.3 焊接温度场11

1.3.4 焊接热循环15

1.4 焊接冶金特点21

1.4.1 接头的冶金分区21

1.4.2 焊缝的组成特点21

1.4.3 焊接热影响区特点23

1.4.4 熔合区特点24

1.5 缺欠与缺陷25

1.5.1 缺欠与缺陷定义26

1.5.2 焊接缺欠的类型28

1.5.3 焊接缺欠的影响36

1.5.4 焊接缺欠容限规范39

1.5.5 焊接缺欠的防止52

参考文献56

2.1.1 热裂的一般条件58

2.1 焊接热裂条件与特征58

第2章 焊接热裂纹58

2.1.2 热裂纹的形成61

2.2 影响热裂的因素66

2.2.1 冶金因素66

2.2.2 工艺因素77

2.3 热裂的控制措施81

2.3.1 控制成分81

2.3.2 调整工艺82

2.4 热裂试验84

2.4.1 热裂试验方法的类型84

2.4.2 常用热裂试验方法87

参考文献91

3.1.1 冷裂条件93

3.1.2 冷裂特征93

第3章 焊接冷裂纹93

3.1 焊接冷裂条件与特征93

3.2 影响冷裂的因素100

3.2.1 临界关系式100

3.2.2 组织硬化的影响101

3.2.3 氢的影响103

3.2.4 拘束度的影响106

3.2.5 弯曲拘束度108

3.3.1 控制组织硬化110

3.3 冷裂的控制110

3.3.2 限制扩散氢115

3.3.3 控制拘束应力116

3.4 冷裂试验119

3.4.1 冷裂试验方法的类型119

3.4.2 常用冷裂试验方法121

参考文献125

4.1.1 层状撕裂条件，127

4.1 层状撕裂条件与特征127

第4章 层状撕裂127

4.1.2 层状撕裂特征128

4.2 影响层状撕裂的因素131

4.2.1 钢材性能的影响131

4.2.2 接头形成方式的影响134

4.3 防止层状撕裂的措施136

4.3.1 改善接头设计136

4.3.2 改进焊接工艺138

4.4 层状撕裂试验140

4.4.1 Z向窗口试验140

4.4.2 Cranfield试验141

4.4.3 Z向拉伸试验142

参考文献143

5.1 再热开裂特征及条件144

5.1.1 再热裂纹特征144

第5章 再热裂纹144

5.1.2 再热开裂条件145

5.2 再热开裂的影响因素148

5.2.1 化学成分的影响148

5.2.2 拘束应力的影响155

5.2.3 焊接工艺的影响155

5.2.4 焊后热处理条件的影响157

5.3 再热开裂的防止措施158

5.4 再热开裂的试验159

5.4.1 自拘束实焊接头试验159

5.4.2 外载拘束焊缝试样试验161

5.4.3 模拟试验161

参考文献161

第6章 焊缝气孔162

6.1 焊缝气孔的类型及形成条件162

6.1.1 气孔形成的一般条件162

6.1.2 孔类型及特征164

6.2 焊缝气孔的对策168

6.2.1 消除气体来源168

6.2.2 正确选用焊接材料173

6.2.3 控制焊接工艺条件179

6.3 镀锌及涂漆钢板的气孔问题181

6.3.1 镀锌钢板的焊缝气孔181

6.3.2 涂漆钢板的焊缝气孔186

参考文献189

第7章 焊接接头的脆化与韧化191

7.1 钢结构的材料特点191

7.1.1 结构用钢的类型191

7.1.2 工程结构用钢的特点193

7.2 结构钢焊接热影响区的强韧性特征196

7.2.1 焊接热影响区的一般特征197

7.2.2 焊接热影响区的硬化198

7.2.3 焊接热影响区的软化204

7.2.4 焊接热影响区的脆化206

7.3 结构钢焊缝金属的韧化213

7.3.1 影响焊缝韧性的因素［4］213

7.3.2 结构钢埋弧焊焊丝与焊剂的组合216

7.3.3 结构钢气体保护焊焊丝与保护气体的组合217

7.3.4 药芯焊丝的作用220

7.3.5 低温钢焊缝的韧化222

7.4 强韧性标准问题226

7.4.1 断裂准则227

7.4.2 “韧强比”的意义228

7.4.3 焊接钢结构选材的韧性依据230

7.4.4 钢材的韧性分级及其选定232

7.4.5 焊接接头强韧性验收标准问题235

参考文献238

8.1.1 疲劳强度的意义240

8.1 疲劳的基本概念240

第8章 焊接接头的疲劳损伤240

8.1.2 疲劳断裂的特点241

8.2 疲劳强度的影响因素242

8.2.1 焊接缺欠的影响243

8.2.2 接头构造的影响251

8.2.3 腐蚀疲劳255

8.3 结构的接头细节及其疲劳等级256

8.3.1 结构细节的类型256

8.3.2 疲劳等级曲线257

8.3.3 关于细节类型的简要说明258

8.4 焊接接头疲劳强度的改善260

8.4.1 调整剩余应力260

8.4.2 焊趾加工修整263

参考文献264

9.1 环境损伤概述265

第9章 焊接接头的环境损伤265

9.1.1 干性工业环境的损伤266

9.1.2 湿性工业环境的损伤267

9.1.3 自然环境的损伤268

9.2 材料应用及焊接接头的特性269

9.2.1 材料应用概况269

9.2.2 一般焊接接头的特点271

9.2.3 异质接头的特性274

9.3.1 高温时效脆化286

9.3 焊接接头的高温环境损伤286

9.3.2 HAZ粗晶区高温脆裂291

9.3.3 氢损伤292

9.3.4 IV型蠕变开裂问题296

9.4 焊接接头的局部腐蚀损伤308

9.4.1 晶间腐蚀308

9.4.2 点腐蚀311

9.4.4 局部腐蚀的控制313

9.4.3 缝隙腐蚀313

9.5 焊接接头应力腐蚀开裂316

9.5.1 应力腐蚀裂纹的特征316

9.5.2 应力腐蚀开裂条件318

9.5.3 合金与介质的组配性321

9.5.4 应力腐蚀开裂的控制325

参考文献330

第10章 焊接应力与变形333

10.1 焊接应力333

10.1.1 焊接剩余应力特征333

10.1.2 焊接应力的对策340

10.2 焊接变形347

10.2.1 焊接变形的类型及形成347

10.2.2 影响焊接变形的因素349

10.2.3 焊接变形估算式349

10.2.4 主要影响素的作用小结355

10.2.5 焊接变形的对策358

参考文献383

第11章 钢结构焊接工艺优化问题385

11.1 焊接工艺编制与工艺评定385

11.1.1 焊接产品制造流程385

11.1.2 组装与焊接工艺要点387

11.1.3 焊接工艺评定试验394

11.1.4 焊接检验397

11.2 焊接线能量402

11.2.1 线能量的影响402

11.2.2 线能量最佳值范围404

11.2.3 最佳焊接参数407

11.3 预热温度409

11.3.1 预热温度的影响因素409

11.3.2 关于最低预热温度的规范415

11.3.3 预热的实施418

11.4 焊后热处理421

11.4.1 焊后热处理作用421

11.4.2 焊后热处理制度421

11.5 焊接材料427

11.5.1 焊接材料选用原则427

11.5.2 焊缝成分的控制429

11.5.3 焊缝的强韧性匹配问题437

参考文献439

附篇 焊接结构产品缺欠分析实例（选编50例）442

A 焊接变形问题442

A.1 平板防水闸门门扇焊接变形［1］443

A.2 大型收尘器立柱焊接变形［2］444

A.3 大型高温风机叶轮焊接变形［3］444

A.4 30000m3大型煤气柜底板焊接变形［4］446

A.5 大型拼接封头焊接变形［22］448

A.6 不锈钢管箱焊接变形［5］449

A.7 氨冷器焊接变形［17］450

A.8 公路桥箱形钢梁焊接变形［25］453

A.9 环形导汽管焊接变形控制［23］456

A.10 锅炉集箱焊接变形的火焰矫正［6］460

B 焊接生产中的裂纹问题461

B.1 中碳钢大型槽钢焊接［32］461

B.2 热交换器管板与管子焊接［32］463

B.3 越野车大梁焊接［32］463

B.4 大型厚壁筒焊接［32］464

B.5 波纹管焊接［32］464

B.6 16Mn钢桥H形杆件焊接465

B.7 15MnVN钢桥工字梁焊接467

B.8 大型油罐横缝埋弧焊［37］468

B.9 低碳调质钢厚壁容器焊接470

B.10 大型飞轮片焊接［30］471

B.11 高压蓄势器焊接［31］472

B.12 锅炉锅筒焊接［13］474

B.13 水轮发电机转子支架焊接［15］475

B.14 16MnR球罐焊接［26］478

B.15 采煤机滚筒焊接［29］480

B.16 锅炉工字形板梁焊接［7］482

B.17 挖掘机铲斗斗齿与唇缘焊接［32］484

B.18 中碳调质钢承载拉环的焊接［32］485

B.19 超高强度钢鱼雷壳体焊接［32］486

B.20 燃气轮机镍基合金薄壁喷管焊接［32］488

C 焊接产品失效分析问题489

C.1 球罐类大型容器失效分析［33］490

C.2 液化石油气球罐事故分析［38］［40］495

C.3 Ni9％钢球罐水压试验开裂泄漏分析［27］［28］498

C.4 裂化塔焊缝缺欠鉴别［41］500

C.5 造纸蒸球内表面应力腐蚀开裂［16］504

C.6 换热器接管应力腐蚀开裂［34］507

C.7 SPV36N球罐焊接裂纹原因分析［24］508

C.8 公路钢桥破坏事故分析［39］510

C.9 储氧球罐焊缝缺欠安全性分析［36］512

C.10 卧式压缩空气储罐裂纹安全评定［35］513

D 焊接修复问题515

D.1 大庆乙烯工程Ni9％钢球罐返修焊接515

D.2 南炼厂球罐焊缝缺陷评定与修复［19］518

D.3 低碳调质钢大刚性T形构件返修焊522

D.4 磨煤机端盖补焊变形控制［8］523

D.5 氨合成塔换热器腐蚀后的焊接修复［9］525

D.6 液化气汽车槽车罐体的焊接修复［18］526

D.7 异种钢吸收塔角焊缝泄漏点的修复［14］528

D.8 万吨轮螺旋桨桨叶的焊接修复［10］530

D.9 制氢转化炉尾管的焊接修复［11］532

D.10 Ni3.5％钢脱甲烷塔现场焊接修复［20］534

参考文献538