第1章 绪论 1
1.1 焊接结构的特点 2
1.1.1 焊接结构的主要优点 2
1.1.2 焊接结构的主要缺点 2
1.2 胶接结构的特点 4
1.2.1 胶接结构的主要优点 4
1.2.2 胶接结构的主要缺点 6
第2章 连接结构残余应力的形成过程 8
2.1.2 内应力的分类 9
2.1 内应力 9
2.1.1 内应力的定义 9
2.1.3 内应力的估算 14
2.1.4 均匀加热时杆件中的变形与应力 15
2.2 焊接残余应力的产生过程分析 18
2.2.1 焊接温度场的特点 18
2.2.2 分析焊接应力变形的一般假定条件 19
2.2.3 焊接纵向应力变形的演变过程 20
2.2.4 焊接残余应力的形成机理 24
2.2.5 焊接残余应力形成机理的试验探讨 29
2.3 胶层中的内应力 33
2.3.1 胶接内应力的形成机理 33
2.3.2 胶层的粘弹性 35
2.4 残余应力对结构性能的影响 37
2.4.1 对静载强度的影响 37
2.4.2 对疲劳强度的影响 39
2.4.3 对结构刚度的影响 41
2.4.4 对压杆稳定性的影响 43
2.4.5 对机加工精度的影响 45
2.4.6 对脆断抗力的影响 46
2.4.7 对应力腐蚀的影响 46
第3章 焊接应力变形及其调控技术 47
3.1 焊接结构的残余变形 47
3.1.1 焊接残余变形的基本形式 47
3.1.2 焊接残余变形的危害 50
3.1.3 对接接头的横向收缩 50
3.1.4 T形和搭接接头的横向收缩 65
3.1.5 纵向收缩变形 67
3.1.6 弯曲变形 69
3.1.7 角变形 71
3.1.8 扭曲变形和失稳变形 73
3.1.9 影响焊接变形的因素 74
3.2 焊接残余应力的分布 78
3.2.1 纵向应力和横向应力的分布 78
3.2.2 厚板中的残余应力 84
3.2.3 拘束板中的残余应力 85
3.2.4 封闭焊缝所引起的残余应力 86
3.2.6 相变的影响 87
3.2.5 焊接梁的残余应力分布 87
3.3 焊接残余变形的调控与消除 88
3.3.1 控制焊接残余变形的措施 88
3.3.2 矫正焊接残余变形的方法 93
3.4 焊接残余应力调控原理与方法 96
3.4.1 调控焊接残余应力的方法 96
3.4.2 焊后消除残余应力的方法 100
3.4.3 调控和消除残余应力技术的进展 106
4.1.1 焊接过程中变形的测量 114
4.1 焊接变形的测量 114
第4章 焊接变形与残余应力的测定 114
4.1.2 焊接残余变形的测量 116
4.2 应变释放法测定残余应力 117
4.2.1 切条法 117
4.2.2 车削法 120
4.2.3 小孔释放法 121
4.2.4 套孔法 123
4.2.5 套取芯棒法 124
4.3.1 X射线法 126
4.3 无损检测法测定残余应力 126
4.3.2 磁性法 128
4.3.3 超声波法 129
4.3.4 中子衍射法 130
4.3.5 云纹法 131
4.3.6 脆性涂层法 131
4.3.7 压痕法 132
4.3.8 硬度法 133
4.3.9 反向叠加应力法 135
5.1 焊接接头 137
5.1.1 焊缝的基本形式 137
第5章 连接接头 137
5.1.2 弧焊接头的基本形式 139
5.1.3 电阻焊接头的基本形式 142
5.1.4 铆焊联合接头 143
5.1.5 胶焊联合接头 144
5.2 焊接接头的力学特性 144
5.2.1 焊接接头 145
5.2.2 焊接接头力学性能的不均匀性 145
5.2.3 应力集中 154
5.3.1 电弧焊接头上的工作应力分布 155
5.3 焊接接头的工作应力分布 155
5.3.2 电阻点焊接头上的工作应力分布 163
5.3.3 焊接接头的承载能力 165
5.4 胶接接头的工作应力分布 169
5.4.1 单搭接接头 170
5.4.2 对接接头 171
5.4.3 受劈裂载荷接头 172
5.4.4 受剥离载荷接头 173
6.1.1 穿晶断裂与沿晶断裂 175
第6章 焊接结构的脆性断裂 175
6.1 结构的脆性断裂 175
6.1.2 延性断裂与脆性断裂 176
6.1.3 延性－脆性断裂转变温度 187
6.1.4 平面应力与平面应变状态 188
6.1.5 焊接结构的脆断特征 189
6.1.6 影响焊接结构断裂模式的主要因素 191
6.2 评价材料脆断抗力的方法 196
6.2.1 一次冲击试验 198
6.2.2 爆炸开裂和落锤试验 199
6.3 断裂力学在焊接结构中的应用 212
6.3.1 三种裂纹模型 212
6.3.2 线弹性断裂力学 213
6.3.3 弹塑性断裂力学 215
6.4 焊接结构的脆断安全评定 226
6.4.1 断裂安全的评定规范 226
6.4.2 ⅡW的缺陷评定标准草案 228
6.4.3 CVDA—1984规范对脆断的评定 228
7.1 疲劳的基本概念 235
第7章 焊接结构的疲劳 235
7.1.1 高周疲劳和低周疲劳 237
7.1.2 疲劳极限 239
7.1.3 疲劳裂纹的萌生及扩展 241
7.2 影响焊接接头疲劳强度的主要因素 250
7.2.1 焊接缺陷 250
7.2.2 母材和填充金属成分 256
7.2.3 残余应力 257
7.2.4 焊接结构与接头形式 260
7.2.5 应力集中 261
7.2.6 平均应力及峰值应力 263
7.2.7 金属显微组织 264
7.2.8 其他因素 266
7.3 提高焊接接头疲劳强度的措施 269
7.3.1 合理的焊缝、焊接接头和结构形式 269
7.3.2 合理的工艺措施 270
7.3.3 预超载 271
7.3.4 锤击 273
7.3.5 局部加热或压缩 274
7.4.1 无限寿命设计和有缺陷结构的安全评定 276
7.4 焊接结构疲劳裂纹扩展寿命评定 276
7.4.2 疲劳裂纹扩展的估算 277
第8章 先进材料连接 281
8.1 复合材料连接 281
8.1.1 复合材料结构件的机械连接 282
8.1.2 树脂基复合材料的熔化连接 285
8.1.3 金属基复合材料的连接 289
8.1.4 碳／碳复合材料的连接 293
8.1.5 陶瓷基复合材料的连接 294
8.2.1 金属－陶瓷连接 296
8.2 陶瓷材料连接 296
8.2.2 陶瓷的钎焊 300
8.2.3 陶瓷的固相扩散连接 303
8.2.4 陶瓷的过渡液相连接 304
8.2.5 陶瓷的反应成形连接法 306
8.2.6 陶瓷－金属连接接头中的残余应力 307
8.3 微电子连接与性能评定 312
8.3.1 微电子连接技术 312
8.3.2 导电胶的应用 315
参考文献 320