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绪论1

第1章 焊接结构中的应力与变形8

1.1 焊接应力与变形概述8

1.1.1 应力与变形的基本概念8

1.1.2 构件中焊接应力与变形的产生10

1.2 焊接残余应力15

1.2.1 焊接残余应力的分布15

1.2.2 焊接残余应力对焊接结构的影响24

1.2.3 预防和消除焊接残余应力的措施25

1.2.4 焊接残余应力的测定35

1.3 焊接残余变形39

1.3.1 焊接残余变形的分类及其影响39

1.3.2 各种焊接残余变形的产生及变形值的估算40

1.3.3 预防和消除焊接残余变形的措施50

第2章 焊接结构的脆性断裂67

2.1 结构的脆性断裂事故及其特征67

2.2 金属材料脆性断裂的能量理论69

2.3 金属材料脆性断裂及其影响因素70

2.3.1 金属材料断裂的基本概念70

2.3.2 典型的断裂机制71

2.3.3 影响金属材料脆性断裂的主要因素73

2.4 焊接结构的特点和工艺因素对脆性断裂的影响77

2.4.1 焊接结构的特点对脆性断裂的影响77

2.4.2 焊接结构制造工艺的特点对脆性断裂的影响79

2.5 焊接结构防脆性断裂设计原则及相关的评定方法82

2.5.1 焊接结构防脆性断裂的设计准则82

2.5.2 断裂评定方法83

2.5.3 典型试验方法介绍85

2.6 防止焊接结构发生脆性断裂的途径94

2.6.1 正确、合理地选用材料94

2.6.2 采用合理的焊接结构设计97

2.6.3 合理安排结构制造工艺100

第3章 焊接接头和结构的疲劳强度102

3.1 焊接结构的疲劳102

3.1.1 疲劳断裂事例102

3.1.2 焊接结构常见的疲劳类型103

3.2 疲劳断裂的过程和断口特征105

3.2.1 疲劳断裂的过程105

3.2.2 疲劳断口的特征106

3.3 疲劳载荷及表示法107

3.3.1 疲劳强度与疲劳图107

3.3.2 疲劳设计112

3.4 断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用129

3.4.1 裂纹的亚临界扩展129

3.4.2 疲劳裂纹扩展特性da/dN-△K曲线的一般关系131

3.4.3 疲劳裂纹扩展寿命的估算132

3.5 应变疲劳133

3.5.1 应力和应变循环133

3.5.2 S-N曲线134

3.6 影响焊接结构疲劳强度的因素134

3.6.1 应力集中的影响135

3.6.2 近缝区金属性能变化的影响138

3.6.3 残余应力的影响140

3.6.4 其他因素的影响142

3.7 提高焊接接头疲劳强度的措施143

第4章 焊接结构的应力腐蚀破坏149

4.1 应力腐蚀破坏概述149

4.1.1 应力腐蚀及应力腐蚀破坏149

4.1.2 焊接结构的应力腐蚀破坏150

4.2 应力腐蚀断裂的过程及断口特征151

4.2.1 应力腐蚀断裂的过程151

4.2.2 应力腐蚀断裂的机理151

4.2.3 应力腐蚀断裂的断口特征152

4.3 断裂力学在结构抗应力腐蚀中的应用153

4.3.1 断裂力学在应力腐蚀中的评定指标154

4.3.2 KISCC和da/dt量在设计中的应用155

4.4 防止焊接结构产生应力腐蚀的措施156

4.4.1 正确选材156

4.4.2 合理的结构设计157

4.4.3 消除和调节残余应力157

4.4.4 控制电位——阴极和阳极保护158

4.4.5 用镀层或涂层隔离环境159

4.4.6 控制和改善环境159

第5章 焊接接头、结构的设计和制造工艺160

5.1 焊接结构、接头和结构细节设计160

5.1.1 焊接结构的设计特点和常用的设计方法160

5.1.2 焊接接头的设计166

5.1.3 焊接结构细节的设计和焊接结构图样表示法184

5.2 焊接生产工艺过程的设计190

5.2.1 焊接生产及其工艺过程设计的内容、步骤与方法190

5.2.2 焊接生产的材料加工工艺及装配、焊接工艺194

5.2.3 焊接工艺评定202

第6章 典型焊接结构设计与生产208

6.1 焊接容器208

6.1.1 焊接容器的结构、用途与种类208

6.1.2 焊接容器的设计计算216

6.1.3 典型焊接容器的焊接生产235

6.2 焊接梁、柱及桁架245

6.2.1 焊接梁、柱、桁架及其结构设计245

6.2.2 典型焊接梁、柱及桁架的焊接生产263

参考文献270