第1章 绪论 1
1.1 过程设备的应用特点及基本要求 1
1.2 焊接结构的应用 2
1.3 焊接结构的性能与特点 3
1.3.1 焊接结构的性能 3
1.3.2 焊接结构的优点 4
1.3.3 焊接结构的缺点 5
1.4 焊接技术及其发展 5
1.4.1 常用的焊接方法 6
1.4.2 焊接技术的发展历程 6
1.4.3 现代焊接技术的任务与展望 8
第2章 焊接接头、焊接温度场与焊接规范 11
2.1 焊接接头和焊接过程及其特点 11
2.1.1 焊接接头 11
2.1.2 焊接过程及其特点 15
2.1.3 焊接冶金过程及其特点 16
2.1.4 焊接热循环及其对接头组织的影响 17
2.2 焊接温度场 19
2.2.1 电弧焊电弧对金属的加热 19
2.2.2 焊接温度场及其分类 20
2.2.3 焊接温度场的影响因素 21
2.3 焊接规范的选择 22
2.3.1 手工电弧焊焊接规范 22
2.3.2 埋弧自动焊焊接规范 28
2.3.3 气体保护焊焊接规范 34
2.3.4 电渣焊焊接规范 39
2.4 焊接规范对焊缝形状的影响 41
2.4.1 焊缝形状特征 41
2.4.2 焊接规范对焊缝形状的影响 42
2.5 焊接接头形式及焊缝代号 44
2.5.1 焊接接头形式及特点 44
2.5.2 焊缝代号及标注方法 45
思考题 52
第3章 焊接变形与应力 53
3.1 焊接应力与变形的基本概念 53
3.1.1 焊接应力及其分类 53
3.1.2 焊接变形及其分类 55
3.2 杆件在均匀加热和冷却过程中的变形和应力 57
3.2.1 简化假定 58
3.2.2 不同拘束条件下杆件均匀加热和冷却时的变形和应力 59
3.3 长板条在不均匀温度场的变形和应力 63
3.3.1 补充假定 63
3.3.2 长板条对称加热的变形和应力 64
3.3.3 长板条非对称加热的变形和应力 67
思考题 69
第4章 焊接残余变形和应力及其控制方法 70
4.1 常见焊接残余变形 70
4.1.1 纵向收缩变形及其产生的弯曲变形 71
4.1.2 横向收缩变形及其产生的挠曲变形 75
4.1.3 角变形 79
4.1.4 波浪变形 82
4.1.5 错边变形 83
4.2 预防和矫正焊接残余变形的方法 83
4.2.1 预防焊接残余变形的方法 84
4.2.2 矫正焊接残余变形的方法 89
4.3 焊接残余应力 90
4.3.1 焊接残余应力的分布 90
4.3.2 焊接残余应力的影响 96
4.4 焊接残余应力的调节及消除方法 99
4.4.1 调节残余应力的方法 99
4.4.2 消除残余应力的措施 101
4.5 焊接残余应力的测定 103
4.5.1 应力释放法 103
4.5.2 x射线衍射法 105
思考题 106
第5章 焊接接头的静载强度计算 107
5.1 焊接接头的应力集中和接头形式选择 107
5.1.1 应力集中的概念 107
5.1.2 焊接接头中存在应力集中的影响因素 107
5.1.3 焊接接头形式的选择 108
5.2 电弧焊焊接接头的应力分布 110
5.2.1 对接接头的应力分布 110
5.2.2 T（十字）形接头的应力分布 111
5.2.3 搭接接头的应力分布 111
5.2.4 点焊接头的应力分布 113
5.3 焊缝的静载强度计算 114
5.3.1 焊缝接头强度计算的假设 114
5.3.2 电弧焊焊接接头的静载强度计算 115
5.4 母材及焊缝的许用应力 124
思考题 125
第6章 焊接结构的断裂失效与防治 126
6.1 焊接结构断裂失效的分类及危害 126
6.1.1 焊接结构断裂失效的分类及危害 126
6.1.2 压力容器断裂破坏典型案例分析 128
6.2 焊接结构脆性断裂及其防治方法 129
6.2.1 焊接结构脆性断裂的原因 129
6.2.2 焊接结构脆性断裂的防治方法 130
6.3 焊接结构疲劳断裂及其防治方法 132
6.3.1 焊接结构疲劳断裂的原因和影响因素 132
6.3.2 提高焊接结构疲劳强度的方法 133
6.4 焊接结构应力腐蚀断裂及其防治方法 135
6.4.1 应力腐蚀裂纹产生的机理和影响因素 135
6.4.2 防止和控制焊接结构产生应力腐蚀的措施 138
思考题 139
第7章 过程设备常用金属材料的焊接 140
7.1 常用金属材料的焊接性及其评定方法 140
7.1.1 影响金属材料焊接性的主要因素 140
7.1.2 工艺焊接性的评定方法 141
7.2 普通低合金钢的焊接 143
7.2.1 普低钢的分类与焊接性 144
7.2.2 普低钢的焊接 145
7.2.3 耐腐蚀低合金钢的焊接 147
7.3 低、中碳钢的焊接 149
7.3.1 低碳钢的焊接 149
7.3.2 中碳钢的焊接 150
7.4 不锈钢的焊接 151
7.4.1 不锈钢的分类与性能 151
7.4.2 奥氏体不锈钢的焊接 152
7.4.3 铁素体不锈钢的焊接 156
7.4.4 马氏体不锈钢的焊接 158
7.4.5 奥氏体-铁素体双相钢的焊接 159
7.5 有色金属的焊接 160
7.5.1 铝及其合金的焊接 160
7.5.2 钛及其合金的焊接 162
7.5.3 镍及其耐蚀合金的焊接 164
7.6 低温用钢的焊接 166
7.7 低合金珠光体耐热钢的焊接 168
7.8 异种钢的焊接 169
7.8.1 奥氏体钢与珠光体钢的焊接 169
7.8.2 奥氏体钢与铁素体钢和马氏体钢的焊接 171
7.8.3 不同强度级别珠光体钢的焊接 171
7.8.4 复合钢板的焊接 172
思考题 173
第8章 过程设备典型焊接结构设计 174
8.1 过程设备焊接结构设计要求 174
8.1.1 总的设计要求 174
8.1.2 焊接接头的设计 175
8.1.3 焊接结构设计的步骤与内容 176
8.2 压力容器焊缝形式及分类 177
8.2.1 压力容器焊接接头形式 177
8.2.2 压力容器焊缝分类 177
8.2.3 不同类别接头的探伤及要求 180
8.3 过程设备常用焊接结构 182
8.3.1 容器主体的焊接接头 183
8.3.2 接管与壳体的焊接接头 186
8.3.3 凸缘与管嘴的焊接接头 192
8.3.4 接管与法兰的焊接接头 194
8.3.5 管板与筒体及管子的焊接接头 194
8.3.6 筒体与夹套连接的焊接结构 197
8.3.7 容器支座与主体的连接 198
8.3.8 多层容器的焊接结构 202
8.3.9 大型储罐的焊接结构 207
8.4 压力容器典型焊接技术实例 212
8.4.1 薄壁容器的焊接 212
8.4.2 厚壁容器的焊接 214
思考题 216
附录1 过程设备焊接结构常用网址 217
附录2 过程设备焊接结构名词中英文对照 218
参考文献 224