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绪论 1

第1章 焊接结构中的应力与变形 8

1.1 焊接应力与变形概述 8

1.1.1 应力与变形的基本概念 8

1.1.2 构件中焊接应力与变形的产生 10

1.2 焊接残余应力 15

1.2.1 焊接残余应力的分布 15

1.2.2 焊接残余应力对焊接结构的影响 24

1.2.3 预防和消除焊接残余应力的措施 25

1.2.4 焊接残余应力的测定 35

1.3 焊接残余变形 39

1.3.1 焊接残余变形的分类及其影响 39

1.3.2 各种焊接残余变形的产生及变形值的估算 40

1.3.3 预防和消除焊接残余变形的措施 50

第2章 焊接结构的脆性断裂 67

2.1 结构的脆性断裂事故及其特征 67

2.2 金属材料脆性断裂的能量理论 69

2.3 金属材料脆性断裂及其影响因素 70

2.3.1 金属材料断裂的基本概念 70

2.3.2 典型的断裂机制 71

2.3.3 影响金属材料脆性断裂的主要因素 73

2.4 焊接结构的特点和工艺因素对脆性断裂的影响 77

2.4.1 焊接结构的特点对脆性断裂的影响 77

2.4.2 焊接结构制造工艺的特点对脆性断裂的影响 79

2.5 焊接结构防脆性断裂设计原则及相关的评定方法 82

2.5.1 焊接结构防脆性断裂的设计准则 82

2.5.2 断裂评定方法 83

2.5.3 典型试验方法介绍 85

2.6 防止焊接结构发生脆性断裂的途径 94

2.6.1 正确、合理地选用材料 94

2.6.2 采用合理的焊接结构设计 97

2.6.3 合理安排结构制造工艺 100

第3章 焊接接头和结构的疲劳强度 102

3.1 焊接结构的疲劳 102

3.1.1 疲劳断裂事例 102

3.1.2 焊接结构常见的疲劳类型 103

3.2 疲劳断裂的过程和断口特征 105

3.2.1 疲劳断裂的过程 105

3.2.2 疲劳断口的特征 106

3.3 疲劳载荷及表示法 107

3.3.1 疲劳强度与疲劳图 107

3.3.2 疲劳设计 112

3.4 断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用 129

3.4.1 裂纹的亚临界扩展 129

3.4.2 疲劳裂纹扩展特性da/dN-△K曲线的一般关系 131

3.4.3 疲劳裂纹扩展寿命的估算 132

3.5 应变疲劳 133

3.5.1 应力和应变循环 133

3.5.2 S-N曲线 134

3.6 影响焊接结构疲劳强度的因素 134

3.6.1 应力集中的影响 135

3.6.2 近缝区金属性能变化的影响 138

3.6.3 残余应力的影响 140

3.6.4 其他因素的影响 142

3.7 提高焊接接头疲劳强度的措施 143

第4章 焊接结构的应力腐蚀破坏 149

4.1 应力腐蚀破坏概述 149

4.1.1 应力腐蚀及应力腐蚀破坏 149

4.1.2 焊接结构的应力腐蚀破坏 150

4.2 应力腐蚀断裂的过程及断口特征 151

4.2.1 应力腐蚀断裂的过程 151

4.2.2 应力腐蚀断裂的机理 151

4.2.3 应力腐蚀断裂的断口特征 152

4.3 断裂力学在结构抗应力腐蚀中的应用 153

4.3.1 断裂力学在应力腐蚀中的评定指标 154

4.3.2 KISCC和da/dt量在设计中的应用 155

4.4 防止焊接结构产生应力腐蚀的措施 156

4.4.1 正确选材 156

4.4.2 合理的结构设计 157

4.4.3 消除和调节残余应力 157

4.4.4 控制电位——阴极和阳极保护 158

4.4.5 用镀层或涂层隔离环境 159

4.4.6 控制和改善环境 159

第5章 焊接接头、结构的设计和制造工艺 160

5.1 焊接结构、接头和结构细节设计 160

5.1.1 焊接结构的设计特点和常用的设计方法 160

5.1.2 焊接接头的设计 166

5.1.3 焊接结构细节的设计和焊接结构图样表示法 184

5.2 焊接生产工艺过程的设计 190

5.2.1 焊接生产及其工艺过程设计的内容、步骤与方法 190

5.2.2 焊接生产的材料加工工艺及装配、焊接工艺 194

5.2.3 焊接工艺评定 202

第6章 典型焊接结构设计与生产 208

6.1 焊接容器 208

6.1.1 焊接容器的结构、用途与种类 208

6.1.2 焊接容器的设计计算 216

6.1.3 典型焊接容器的焊接生产 235

6.2 焊接梁、柱及桁架 245

6.2.1 焊接梁、柱、桁架及其结构设计 245

6.2.2 典型焊接梁、柱及桁架的焊接生产 263

参考文献 270