第1章 钢结构概述 1
1.1 钢结构的特点和类型 1
1.1.1 钢结构的特点 1
1.1.2 钢结构的类型 2
1.2 钢结构的发展与应用 5
1.2.1 钢结构的发展 5
1.2.2 钢结构的应用 7
1.3 钢结构的材料 7
1.3.1 钢结构对材料的要求 7
1.3.2 钢结构的破坏形式 8
1.3.3 钢结构材料的力学性能 13
1.3.4 影响钢材主要性能的因素 15
1.3.5 钢结构用钢材的分类 18
1.3.6 选择钢材的原则 20
第2章 焊接应力与钢结构的变形 22
2.1 焊接应力与变形 22
2.1.1 应力与变形的概念 22
2.1.2 变形 23
2.1.3 研究焊接应力与变形的基本假定 23
2.2 焊接应力与变形产生的原因 24
2.2.1 简单杆件受热的应力和变形 24
2.2.2 长板条不均匀受热时的应力和变形 25
2.3 焊接残余应力及分布 27
2.3.1 焊接残余应力 27
2.3.2 残余应力对结构的影响 31
2.3.3 焊接变形及其对钢结构的影响 33
2.4 消除焊接残余应力的方法 33
2.4.1 热处理 33
2.4.2 锤击法 34
2.4.3 振动消除法 34
2.5 常见的变形及产生原因 35
2.5.1 焊接变形 35
2.5.2 原材料的变形 41
2.5.3 其他加工过程产生的变形 42
2.6 防止和减少变形的措施 42
2.6.1 从设计方面考虑防止变形 42
2.6.2 制定合理的工艺措施 44
2.6.3 加工中防止变形 48
2.7 钢桥对变形的要求 50
2.8 焊接变形的矫正 51
2.8.1 冷加工矫正 52
2.8.2 火焰矫正法 52
2.8.3 火焰矫正对钢结构承载能力的影响 54
第3章 焊接接头形式及静载强度的计算 55
3.1 焊接接头的基本类型 55
3.1.1 常用接头类型 56
3.1.2 电弧焊接头与焊缝 57
3.1.3 焊接接头的力学性能检验 58
3.2 常用手弧焊接头应力分布 61
3.2.1 焊接接头的应力集中概念 61
3.2.2 电弧焊对接接头的应力分布 61
3.2.3 搭接接头的应力分布 62
3.2.4 T形（十字形）接头的应力分布 64
3.3 点焊接头的应力分布 65
3.4 焊接接头的选择与静载强度计算 66
3.4.1 工作焊缝和联系焊缝 66
3.4.2 焊接接头的设计与选择 67
3.4.3 焊缝的符号 69
3.4.4 焊接接头的静载强度计算 73
3.5 焊接接头的疲劳断裂 77
3.5.1 疲劳断裂特征 78
3.5.2 疲劳断口的宏观和微观形貌 78
3.5.3 疲劳裂纹的萌生和扩展机理 80
3.5.4 影响焊接接头疲劳强度的因素 83
3.5.5 提高疲劳强度的措施 85
3.6 脆性断裂 86
3.6.1 脆性断口宏观形貌特征 86
3.6.2 脆性断口微观形貌特征 87
3.6.3 影响脆性断裂的原因 88
3.6.4 防止脆性断裂的措施 90
第4章 钢结构焊接生产工艺 92
4.1 钢结构加工工艺基本知识 92
4.2 钢结构焊接工艺审查 94
4.2.1 产品结构工艺性审查的一般要求和任务 94
4.2.2 工艺性审查的内容 94
4.2.3 工艺性审查的方式和程序 99
4.3 焊接生产工艺方案设计 99
4.3.1 工艺分析和编制工艺方案的原则 99
4.3.2 工艺分析的依据和内容 99
4.3.3 工艺方案设计的程序 100
4.4 钢结构焊接加工工艺规程 100
4.4.1 焊接工艺规程的内容 100
4.4.2 工艺规程的类型和工艺规程文件 101
4.4.3 设计工艺规程的基本要求 101
4.4.4 设计工艺规程的主要依据和审批程序 104
4.5 钢结构的焊接工艺评定 104
4.5.1 焊接工艺评定的程序 104
4.5.2 焊接工艺评定的规则 105
4.5.3 焊接工艺评定试验 107
4.5.4 焊接工艺评定报告 107
第5章 钢结构零件备料加工工艺 109
5.1 型材的矫正 109
5.1.1 型材变形的原因 109
5.1.2 矫正原理 109
5.1.3 型材的矫正方法 110
5.2 材料的预处理 112
5.2.1 机械除锈法 112
5.2.2 化学除锈法 113
5.3 加工前的准备 113
5.3.1 钢结构施工图 113
5.3.2 划线 114
5.3.3 放样 115
5.3.4 样板与样杆 120
5.4 号料 121
5.4.1 号料的方法 121
5.4.2 材料的合理利用 122
5.5 下料 123
5.5.1 剪切 123
5.5.2 冲裁 125
5.5.3 热切割 128
5.5.4 等离子弧切割 131
5.5.5 激光切割 132
5.6 坯料的边缘加工 133
5.7 弯曲 134
5.7.1 弯曲的基本原理及弯曲过程 134
5.7.2 折弯设备及弯模 136
5.7.3 卷弯 138
5.8 压制成形 146
5.8.1 拉延 146
5.8.2 旋压 149
5.8.3 爆炸成形 150
5.8.4 缩口、缩颈、扩口成形 150
5.9 储气罐封头、筒体备料举例 152
5.9.1 封头备料 152
5.9.2 筒体备料 153
第6章 钢结构的装配 155
6.1 钢结构的装配 155
6.1.1 装配的基本条件 155
6.1.2 装配基准的选择 155
6.1.3 零件的定位原理及定位焊 156
6.1.4 装配中的测量 158
6.2 装配用工具与设备 160
6.2.1 装配中常用的工具 160
6.2.2 装配中常用的设备 160
6.2.3 钢结构的装配 162
6.2.4 装配方法的选择 164
6.3 典型焊接结构的装配 166
6.3.1 钢板的拼接 166
6.3.2 框架柱的装配 166
6.3.3 梁的拼接 168
6.3.4 屋架结构的装配 169
6.3.5 容器的装配 170
6.3.6 机架结构的装配 171
6.4 钢结构的焊接工艺参数选择 172
6.4.1 焊接工艺参数的内容和制定原则 172
6.4.2 焊接方法的选择 172
6.4.3 焊接工艺参数的选定 173
6.4.4 确定合理的焊接热参数 173
第7章 钢结构装配—焊接用机械装备 176
7.1 概述 176
7.1.1 装配—焊接机械装备在焊接中的作用 176
7.1.2 装配—焊接机械装备的分类 177
7.1.3 装配—焊接机械装备的设计 177
7.1.4 装配—焊接机械的选用 178
7.2 装配—焊接夹具 179
7.2.1 概述 179
7.2.2 加工定位 181
7.2.3 装配—焊接夹紧机构 184
7.3 装配—焊接中的变位机械 202
7.3.1 焊件变位机械 202
7.3.2 焊接滚轮架 205
7.3.3 焊接翻转机 208
7.3.4 焊接回转台 210
7.3.5 焊机变位机械 211
7.3.6 焊工升降台 217
7.4 焊接机器人 219
7.4.1 焊接机器人的发展概论 219
7.4.2 焊接机器人的分类 220
7.4.3 焊接机器人的系统组成 222
第8章 典型钢结构生产工艺 223
8.1 压力容器的生产工艺 223
8.1.1 压力容器基础知识 223
8.1.2 压力容器焊缝规定 225
8.1.3 压力容器焊接接头的设计要求 226
8.1.4 HG410/100锅炉汽包容器工艺 229
8.2 起重机械 239
8.2.1 桥式起重机的生产工艺 239
8.2.2 桁架起重机的生产工艺 245
8.2.3 塔式起重机的生产工艺 246
8.3 混凝土搅拌机的生产工艺 251
8.3.1 JS1000双卧轴强制式搅拌机的基本构造 251
8.3.2 JS1000双卧轴强制式搅拌机的生产工艺 251
8.4 建筑用钢结构生产工艺 256
8.4.1 建筑用钢结构生产工艺 256
8.4.2 金属网架生产工艺 263
8.4.3 轻型钢结构生产工艺 273
8.4.4 钢结构箱形柱焊接生产 277
8.5 船体生产工艺过程 280
8.5.1 船舶分类与组成 280
8.5.2 船体焊接生产 281
8.6 国家体育场“鸟巢”简介 283
第9章 钢结构的焊接生产安全 285
9.1 备料及成形加工过程中的安全技术 285
9.1.1 备料的安全技术 285
9.1.2 成形加工中的安全技术 285
9.2 装配中的安全技术 286
9.3 钢结构焊接生产中的安全用电 286
9.3.1 焊接用电特点 286
9.3.2 电流对人体的危害 287
9.3.3 发生触电事故的原因 287
9.3.4 防护措施 288
9.3.5 触电急救 291
9.4 焊接生产中的卫生与防护 291
9.4.1 焊接生产中有害因素来源和危害 292
9.4.2 焊接卫生防护措施 298
参考文献 304