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