焊接结构理论与制造

  

本书是结合高等学校“很好工程师教育”及现代焊接制造业对“焊接”专业、“材料成型及控制”专业毕业生的要求，使毕业生掌握焊接结构的理论与制造基础知识，具备从事焊接结构制造的基本技术素养而编写的教材。 本书主要内容有：绪论，焊接结构中的应力与变形，焊接结构的脆性断裂，焊接结构的疲劳，焊接结构在环境介质作用下的破坏及高温力学性能，焊接结构设计概论，梁、柱和桁架类焊接结构的设计与生产，典型焊接容器的设计与制造，汽车和列车车身结构的生产，复合结构及焊接机器件的生产。 本书可作为大学本科和高职、高专“焊接”“材料成型及控制工程”（焊接方向）专业相关课程的教材，硕士研究生“材料加工工程”专业相关课程的参考教材，很好焊接工程师的培训教材，还可以供焊接及相关学科教师及工程技术人员参考。

   序

编写说明

前言

第1章绪论1

1.1焊接结构和焊接生产的发展1

1.1.1焊接结构的发展1

1.1.2焊接生产的发展2

1.2焊接结构的特点、分类与相关标准3

1.2.1焊接结构的优点3

1.2.2焊接结构存在的问题4

1.2.3焊接生产的特点4

1.2.4焊接结构的分类5

1.2.5焊接结构设计和制造的相关标准6

1.3焊接结构制造的安全注意事项8

1.3.1焊接的危险和有害因素8

1.3.2焊接生产的安全技术8

1.3.3焊接生产的劳动卫生9

1.4焊接结构的图样表示法10

1.4.1基本符号10

1.4.2补充符号10

1.4.3指引线、尺寸符号及数据15

第2章焊接结构中的应力与变形18

2.1焊接应力与变形概述18

2.1.1应力与变形的基本概念18

2.1.2构件中焊接应力与变形的产生20

2.2焊接残余应力26

2.2.1焊接残余应力的分布26

2.2.2焊接残余应力对焊接结构的影响36

2.2.3预防和消除焊接残余应力的措施37

2.2.4焊接残余应力的测定47

2.3焊接残余变形52

2.3.1焊接残余变形的分类及其影响52

2.3.2各种焊接残余变形的产生及变形值的估算53

2.3.3预防和消除焊接残余变形的措施64

第3章焊接结构的脆性断裂81

3.1结构的脆性断裂事故及其特征81

3.2金属材料脆性断裂的能量理论83

3.3金属材料脆性断裂及其影响因素84

3.3.1金属材料断裂的基本概念84

3.3.2典型的断裂机制85

3.3.3影响金属材料脆性断裂的主要因素87

3.4影响焊接结构脆性断裂的因素91

3.4.1焊接结构的特点对脆性断裂的影响92

3.4.2焊接结构制造工艺的特点对脆性断裂的影响92

3.5焊接结构防脆性断裂设计准则及相关的评定方法97

3.5.1焊接结构防脆性断裂的设计准则97

3.5.2断裂评定方法98

3.5.3典型试验方法介绍100

3.6防止焊接结构发生脆性断裂的途径109

3.6.1正确、合理地选用材料109

3.6.2采用合理的焊接结构设计113

3.6.3合理安排结构制造工艺116

目录焊接结构理论与制造第2版第4章焊接结构的疲劳117

4.1焊接结构的疲劳概述117

4.1.1疲劳断裂事例117

4.1.2焊接结构常见的疲劳类型118

4.2疲劳断裂的过程和断口特征120

4.2.1疲劳断裂的过程120

4.2.2疲劳断口的特征121

4.3疲劳载荷及设计方法123

4.3.1应力循环特征及

S-N曲线123

4.3.2疲劳设计127

4.4断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用145

4.4.1裂纹的亚临界扩展145

4.4.2疲劳裂纹扩展特性da／dN

ΔK曲线的一般关系147

4.4.3疲劳裂纹扩展寿命的估算149

4.5低周疲劳149

4.5.1表征低周疲劳的滞后回线150

4.5.2循环硬化与循环软化150

4.5.3Δεt-N曲线151

4.6影响焊接结构疲劳强度的因素152

4.6.1应力集中的影响152

4.6.2近缝区金属性能变化的影响155

4.6.3残余应力的影响156

4.6.4其他因素的影响158

4.7提高焊接接头疲劳强度的措施160

第5章焊接结构在环境介质作用下的破坏及高温力学性能166

5.1应力腐蚀破坏166

5.1.1应力腐蚀及应力腐蚀破坏166

5.1.2焊接结构的应力腐蚀破坏167

5.1.3应力腐蚀断裂的机理及断口特征168

5.1.4断裂力学在结构抗应力腐蚀中的应用170

5.1.5防止焊接结构产生应力腐蚀的措施173

5.2氢脆176

5.2.1氢脆的类型及特征176

5.2.2氢脆机理178

5.2.3影响材料氢脆的外部因素178

5.2.4应力腐蚀开裂和氢脆的关系179

5.3焊接接头的高温性能180

5.3.1蠕变及蠕变曲线180

5.3.2高温蠕变性能180

第6章焊接结构设计概论183

6.1焊接结构的设计特点183

6.1.1焊接结构设计的内容183

6.1.2焊接结构设计的基本要求和遵循原则183

6.2焊接结构常用的设计方法184

6.3焊接接头和结构细节设计189

6.3.1焊接接头189

6.3.2焊接接头的设计和焊接结构细节的设计195

第7章梁、柱和桁架类焊接结构的设计与生产205

7.1焊接梁、柱和桁架的结构特点、用途和种类205

7.1.1焊接梁205

7.1.2焊接柱和桁架209

7.2焊接梁、柱和桁架的结构设计212

7.2.1焊接梁的设计212

7.2.2焊接柱及桁架的设计232

7.3典型焊接梁、柱及桁架的焊接生产237

7.3.1焊接梁的生产237

7.3.2焊接柱和桁架的生产240

第8章典型焊接容器的设计与制造242

8.1容器类焊接结构242

8.1.1储罐类焊接容器242

8.1.2工业锅炉及电站锅炉锅筒245

8.1.3化工反应类容器247

8.1.4冶金建筑和建材工业设备250

8.1.5特殊用途的焊接容器250

8.2焊接容器的设计计算252

8.2.1薄壁容器的设计计算理论252

8.2.2关于钢制压力容器的设计规定255

8.2.3容器的开孔补强和容器焊接接头的设计特点260

8.2.4厚壁圆筒的应力分析及设计268

8.3典型焊接容器的焊接生产274

8.3.1立式圆筒(柱)形容器的焊接生产274

8.3.2卧式圆筒容器的焊接生产276

8.3.3核容器和加氢反应器等厚壁圆筒的焊接生产277

8.3.4球形储罐的焊接生产282

第9章汽车和列车车身结构的生产285

9.1汽车车身焊接结构的特点285

9.1.1概论285

9.1.2车身的功用及其结构特点285

9.1.3汽车车身设计的特点286

9.1.4汽车车身的结构特点291

9.2轿车车身焊接结构的设计与制造294

9.2.1轿车车身(白车身）焊接结构的设计特点294

9.2.2轿车白车身的制造特点295

9.3铁路车辆焊接结构的特点299

9.3.1铁路车辆的分类299

9.3.2一般铁路车辆的组成300

……