第1章 绪论 1
1.1 与加工制造相关的缺陷 3
1.2 与服役相关的缺陷 4
1.3 缺陷的防止与控制 5
参考文献 5
第2章 焊接冶金原理 6
2.1 引言 6
2.2 熔焊接头的区域划分 7
2.3 熔化区 9
2.3.1 金属的凝固 10
2.3.2 焊缝凝固的宏观描述 17
2.3.3 焊缝凝固的微观描述 21
2.3.4 溶质再分配 24
2.3.5 熔化区的显微组织举例 29
2.3.6 过渡区 30
2.4 未混合区 32
2.5 部分熔化区 34
2.5.1 渗透机制 35
2.5.2 偏析机制 38
2.5.3 部分熔化区形成举例 42
2.6 热影响区 44
2.6.1 再结晶和晶粒长大 45
2.6.2 同素异构转变 47
2.6.3 析出反应 50
2.6.4 热影响区显微组织举例 51
2.7 固态焊接 52
2.7.1 摩擦搅拌焊 53
2.7.2 扩散焊 56
2.7.3 爆炸焊 57
2.7.4 超声波焊 58
参考文献 59
第3章 热裂纹 62
3.1 引言 62
3.2 焊缝凝固裂纹 62
3.2.1 焊缝凝固裂纹理论 63
3.2.2 元素影响的预测 69
3.2.3 脆性温度范围和凝固裂纹温度范围 71
3.2.4 焊缝凝固裂纹的影响因素 75
3.2.5 焊缝凝固裂纹的判定 82
3.2.6 焊缝凝固裂纹的防止措施 86
3.3 液化裂纹 87
3.3.1 热影响区的液化裂纹 87
3.3.2 焊缝金属的液化裂纹 89
3.3.3 液化裂纹敏感性的影响因素 90
3.3.4 热影响区和焊缝金属的液化裂纹判定 92
3.3.5 液化裂纹的防止措施 93
参考文献 93
第4章 固态裂纹 96
4.1 引言 96
4.2 失塑裂纹 96
4.2.1 已提出的形成机制 98
4.2.2 失塑裂纹的影响因素小结 102
4.2.3 失塑裂纹的定量化评价 105
4.2.4 失塑裂纹的判定 106
4.2.5 失塑裂纹的防止措施 107
4.3 再热裂纹 109
4.3.1 低合金钢中的再热裂纹 110
4.3.2 不锈钢中的再热裂纹 114
4.3.3 堆覆焊道下裂纹 117
4.3.4 松弛裂纹 118
4.3.5 再热裂纹的判定 119
4.3.6 再热裂纹敏感性的定量化评价 121
4.3.7 再热裂纹的防止措施 123
4.4 应变时效裂纹 125
4.4.1 应变时效裂纹的形成机制 127
4.4.2 应变时效裂纹敏感性的影响因素 133
4.4.3 应变时效裂纹敏感性的定量化评价 137
4.4.4 应变时效裂纹的判定 142
4.4.5 应变时效裂纹的防止措施 143
4.5 层状撕裂 144
4.5.1 层状撕裂的形成机制 144
4.5.2 层状撕裂的定量化评价 146
4.5.3 层状撕裂的判定 149
4.5.4 层状撕裂的防止措施 150
4.6 铜污染裂纹 152
4.6.1 铜污染裂纹的形成机制 152
4.6.2 铜污染裂纹的定量化评价 154
4.6.3 铜污染裂纹的判定 155
4.6.4 铜污染裂纹的防止措施 156
参考文献 157
第5章 氢致裂纹 164
5.1 引言 164
5.2 氢脆理论 164
5.2.1 平面压力理论 166
5.2.2 表面吸附理论 166
5.2.3 分离理论 166
5.2.4 氢富集局部塑性理论 167
5.2.5 Beachem的应力强度模型 167
5.3 氢致裂纹的影响因素 169
5.3.1 焊接接头中的氢 169
5.3.2 显微组织的影响 172
5.3.3 拘束度 176
5.3.4 温度 176
5.4 氢致裂纹敏感性的定量化评价 177
5.4.1 Jominy端部淬火试验法 177
5.4.2 CTS试验 179
5.4.3 斜Y坡口（小铁研）试验 180
5.4.4 带间隙的平板堆焊试验 182
5.4.5 插销试验 183
5.4.6 拉伸拘束裂纹试验 186
5.4.7 增强应变裂纹试验 188
5.5 氢致裂纹的判定 189
5.6 氢致裂纹的防止措施 191
5.6.1 碳当量法 193
5.6.2 美国焊接学会法 195
参考文献 199
第6章 腐蚀 204
6.1 引言 204
6.2 腐蚀形式 204
6.2.1 全面腐蚀 205
6.2.2 电化学腐蚀 205
6.2.3 缝隙腐蚀 207
6.2.4 选择腐蚀 207
6.2.5 磨损腐蚀 208
6.2.6 点蚀 208
6.2.7 晶间腐蚀 211
6.2.8 应力腐蚀裂纹 214
6.2.9 微生物诱导腐蚀 216
6.3 腐蚀试验 218
6.3.1 大气腐蚀试验 218
6.3.2 浸泡试验 218
6.3.3 电化学试验 220
参考文献 222
第7章 断裂和疲劳 223
7.1 引言 223
7.2 断裂 224
7.3 断裂韧性的定量化评价 227
7.4 疲劳 230
7.5 疲劳行为的定量化评价 235
7.6 疲劳裂纹的判定 236
7.6.1 贝壳纹花样 237
7.6.2 河流花样 237
7.6.3 疲劳辉纹 237
7.7 疲劳失效的防止措施 239
参考文献 239
第8章 失效分析 241
8.1 引言 241
8.2 断口金相学 241
8.2.1 断口金相学的历史 242
8.2.2 扫描电子显微镜 243
8.2.3 断裂模式 244
8.2.4 焊接接头失效的断口金相学 247
8.3 工程师失效分析指南 257
8.3.1 现场勘察 258
8.3.2 收集背景资料 259
8.3.3 取样和试验方案 260
8.3.4 试样的截取、清理和保存 260
8.3.5 化学分析 261
8.3.6 宏观分析 262
8.3.7 微观分析试样的选择 262
8.3.8 失效分析方法的选择 262
8.3.9 力学试验 263
8.3.10 模拟试验 264
8.3.11 无损评价方法 264
8.3.12 结构完整性评估 264
8.3.13 咨询专家 264
8.3.14 最终报告 265
8.3.15 支持诉讼的专家证词 265
参考文献 266
第9章 焊接性试验 268
9.1 引言 268
9.2 焊接性试验方法的类型 269
9.3 可变拘束试验 269
9.3.1 焊缝凝固裂纹的定量化评价方法 271
9.3.2 热影响区液化裂纹的定量化评价方法 274
9.4 铸销撕裂试验 276
9.5 热塑性试验 279
9.6 应变致断裂试验 282
9.7 再热裂纹试验 283
9.8 热影响区氢致裂纹的插销试验 285
9.9 焊缝金属氢致裂纹的带间隙的平板堆焊试验 286
9.10 其他焊接性试验方法 288
参考文献 288
附录 290
附录A 290
附录B 291
附录C 298
附录D 303
参考文献 309