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第1章 概述 1

1.1 焊接缺欠 1

1.1.1 焊接缺欠的定义 1

1.1.2 焊接缺欠与焊接缺陷的关系 1

1.1.3 焊接缺欠对结构的影响和防止对策 2

1.2 大型焊接工程结构缺欠和事故案例 6

1.2.1 奥运国家体育场“鸟巢”钢结构焊接缺陷的防止 6

1.2.2 液化石油气球罐爆炸事故案例及防止对策 10

1.2.3 大跨度钢桥焊接结构的疲劳损伤及防止 12

1.2.4 铁路钢轨断裂事故分析及防止 16

第2章 焊缝外观缺欠 20

2.1 焊缝外观缺欠及质量要求 20

2.1.1 常见的外观缺欠 20

2.1.2 接头外观质量要求及缺欠分级 22

2.1.3 不同焊接工艺的外观缺欠及防止 25

2.2 焊缝咬边 27

2.2.1 咬边的类型及特点 27

2.2.2 焊缝咬边对接头质量的影响 27

2.2.3 咬边的原因及防止对策 29

2.3 未熔合及未焊透 30

2.3.1 未熔合及未焊透的危害 30

2.3.2 未熔合及未焊透产生的原因 32

2.3.3 未熔合及未焊透的防止措施 34

2.4 焊缝外观缺欠分析实例 35

2.4.1 西气东输管道自动焊外观缺陷的防止 35

2.4.2 高速焊钢管焊缝凹陷和咬边分析 39

2.4.3 螺旋埋弧焊钢管的咬边及防止 40

2.4.4 高炉立缝管极电渣焊接头未熔合缺陷的防止 42

2.4.5 推土机油缸环焊缝未熔合缺陷的分析 44

2.4.6 加热炉油管与弯头未焊透缺陷的控制 45

2.4.7 钛合金导弹舱体未焊透缺陷的分析 46

2.4.8 安装膜式壁打底焊道未焊透的原因及防止 49

第3章 焊缝成分偏析和夹杂物 51

3.1 焊缝中的成分偏析 51

3.1.1 焊缝中成分偏析的分类 51

3.1.2 偏析产生的原因及防止措施 52

3.1.3 钢中的杂质及含量控制 53

3.2 焊缝中的非金属夹杂物 56

3.2.1 焊缝中夹杂物的分类及特征 56

3.2.2 夹杂物的分析方法 58

3.2.3 焊缝中夹杂物的防止 62

3.3 焊缝中偏析和夹杂物分析实例 62

3.3.1 高强钢焊缝金属中的非金属夹杂物分析 62

3.3.2 螺旋焊管焊缝夹杂物分析及防止措施 70

3.3.3 微合金钢焊缝金属中夹杂物的分析 72

3.3.4 钢板中夹杂物对高频电阻焊管质量的影响 75

3.3.5 奥氏体不锈钢焊缝组织中的偏析分析 77

3.3.6 药芯焊丝焊缝夹杂物与气孔分析 80

3.3.7 V-Ti微合金钢热影响区晶内铁素体与夹杂物分析 82

第4章 焊缝中的气孔分析 85

4.1 焊缝中的气孔 85

4.1.1 焊缝中气孔的类型及特征 85

4.1.2 焊缝中气孔的形成及危害 87

4.2 焊缝气孔分析方法 89

4.2.1 焊缝气孔产生的原因 89

4.2.2 影响气孔产生的因素 90

4.2.3 防止焊缝中气孔的对策 93

4.3 焊缝气孔分析实例 97

4.3.1 大型储罐气电立焊气孔缺陷分析 97

4.3.2 埋弧焊管焊缝夹珠型气孔的形成与消除 99

4.3.3 铝镁合金分馏塔及管道焊接气孔分析 100

4.3.4 镀锌钢板气孔的形成与防止 103

4.3.5 2A12铝合金管件电子束焊的气孔缺陷分析 105

4.3.6 ZQ650-1转轴焊修的气孔问题及解决措施 107

4.3.7 预涂底漆钢板CO2立向下焊气孔的消除 109

4.3.8 吊车梁T形焊缝气孔的产生原因及防止对策 111

4.3.9 小口径耐热合金钢管钨极氩弧焊气孔分析 113

第5章 焊接应力与变形分析 116

5.1 焊接应力分析 116

5.1.1 由应力集中引发的重大事故 116

5.1.2 影响焊接应力集中的因素 117

5.1.3 防止焊接应力的对策 121

5.2 焊接变形分析 123

5.2.1 焊接变形的特点及分类 123

5.2.2 影响焊接变形的因素 124

5.2.3 防止焊接变形的对策 132

5.3 防止焊接应力与变形的实例 136

5.3.1 大型油罐焊接变形的控制 136

5.3.2 三峡电站700MW转子圆盘支架焊接变形的控制 140

5.3.3 国家体育场“鸟巢”焊接应力和变形的控制 143

5.3.4 船用薄板焊接变形的控制 147

5.3.5 大型复杂结构铝筒焊接变形的控制 149

5.3.6 地铁构架侧梁焊接变形的控制 151

5.3.7 电站锅炉大板梁焊接变形的控制 153

第6章 焊接热裂纹分析 155

6.1 焊接热裂纹的分类、特征及影响因素 155

6.1.1 焊接热裂纹的分类 155

6.1.2 焊接热裂纹的特征 156

6.1.3 焊接热裂纹的影响因素 157

6.2 焊接热裂纹分析方法及防止措施 160

6.2.1 焊接热裂纹分析方法 160

6.2.2 焊接热裂纹分析的依据 162

6.2.3 焊接热裂纹和再热裂纹试验方法 163

6.2.4 焊接热裂纹试样的切取和制备 167

6.2.5 焊接热裂纹和再热裂纹防止对策 169

6.3 焊接热裂纹分析实例 171

6.3.1 大庆30万吨乙烯工程9Ni钢球罐焊接液化裂纹分析 171

6.3.2 核电站波动管对接焊缝微裂纹分析 175

6.3.3 东海大桥钢箱梁焊缝热裂纹的分析及解决措施 177

6.3.4 高锰钢与低合金钢焊接热裂纹的防止对策 179

6.3.5 奥氏体不锈钢管道焊接热裂纹缺陷的模拟 182

6.3.6 GH600波纹管与0Cr18Ni9接管氩弧焊的热裂纹分析 184

6.3.7 双面螺旋埋弧焊裂纹产生原因及预防对策 187

6.3.8 珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防止对策 190

第7章 焊接冷裂纹分析 194

7.1 焊接裂纹的分析方法 194

7.1.1 焊接裂纹的特点及分类 194

7.1.2 焊接裂纹试样的选取 197

7.1.3 焊接裂纹的宏观分析 198

7.1.4 焊接裂纹的微观分析 203

7.2 焊接冷裂纹的影响因素及防止对策 205

7.2.1 焊接冷裂纹的形态及影响因素 205

7.2.2 焊接熔合区裂纹的起源与扩展 207

7.2.3 焊接冷裂纹的防止对策 214

7.3 焊接冷裂纹分析与防止的实例 217

7.3.1 大厚度异种钢焊接裂纹原因分析及对策 217

7.3.2 球罐类大型焊接容器裂纹和失效分析 222

7.3.3 船舶高强钢结构低温环境下焊接冷裂纹的防止 230

7.3.4 超高强钢鱼雷壳体焊接裂纹的防止 232

7.3.5 西气东输X80管线钢的焊接冷裂纹分析 234

7.3.6 液压支架用Q550＋Q690高强钢焊接裂纹分析 237

7.3.7 汽轮机主蒸汽线Cr5Mo钢管焊接裂纹分析 242

7.3.8 龙滩电站蜗壳排水阀阀座焊接裂纹分析及对策 244

7.3.9 三峡工程泄洪深孔流道钢衬裂纹分析及处理 248

第8章 焊接结构断裂分析 251

8.1 焊接结构的断裂及强韧性匹配 251

8.1.1 焊接钢结构破断事故 251

8.1.2 高强钢焊缝的强韧性匹配 252

8.1.3 焊接结构的应力集中与断裂 255

8.2 断裂分析的思路与方法 256

8.2.1 断裂分析的方法、步骤与内容 256

8.2.2 焊接结构失效分析的实验技术 259

8.3 焊接断口分析 261

8.3.1 焊接断口的分类及特征 262

8.3.2 焊接断口的分析方法 268

8.3.3 断口试样的选取和制备 269

8.3.4 焊接断口的宏观和微观分析 271

8.4 焊接结构断裂分析实例 280

8.4.1 高速列车运行条件下大跨度钢桥焊接断裂分析 280

8.4.2 厚壁压力容器断裂事故分析（焊接工艺不当造成的失效） 286

8.4.3 水泥回转窑筒体脆性断裂失效分析 287

8.4.4 高强度管线钢焊接接头的断裂韧性分析 290

8.4.5 煤矿用钻杆断裂原因分析及防止措施 293

8.4.6 客车后桥壳断裂的分析和改进措施 295

8.4.7 汽车大梁（车架）断裂分析及修复措施 298

8.4.8 电铲斗杆断裂分析及修复工艺 300

8.4.9 环境加速奥氏体钢焊接结构失效的例子 303

第9章 焊接缺陷的检验 305

9.1 宏观焊接缺陷的检验方法 305

9.1.1 几何偏差缺欠 305

9.1.2 不连续性缺欠 307

9.2 微观焊接缺陷的检验方法 309

9.2.1 射线探伤检测（RT） 310

9.2.2 超声波检测（UT） 314

9.2.3 磁粉及渗透检验 316

9.2.4 焊接接头金相和电镜检测 322

9.3 工程中焊接缺陷检验实例 330

9.3.1 5万立方米液化天然气储罐9％Ni钢的焊接质量检验 330

9.3.2 天然气长输管线钢的焊接质量检验 332

9.3.3 锅炉压力容器换热器的射线检测 335

9.3.4 核反应堆容器的超声波检测 336

9.3.5 双相不锈钢的焊接性能检验 338

参考文献 343