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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

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

4.5.3 Δεt-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

9.4 客车和动车组的焊接结构及制造特点303

9.5 铁路货车焊接结构的设计与制造305

9.5.1 敞车车底架的结构特点与焊接生产305

9.5.2 敞车墙体的结构特点与焊接生产307

第10章 复合结构及焊接机器件的生产310

10.1 复合结构及焊接机器件的结构310

10.1.1 复合结构及其优越性310

10.1.2 复合结构及焊接机器件的特点311

10.1.3 某些复合结构焊接机器件的设计314

10.2 复合结构及焊接机器件的焊接生产324

10.2.1 水轮机转轮的焊接生产324

10.2.2 60000kN自由锻造水压机下横梁的焊接生产326

10.2.3 40000kN冲压机床身的装配-焊接330

10.2.4 4000～7000马力（2.94～5.15MW）柴油机机体和汽车传动桥的焊接生产331

10.2.5 焊接汽轮机（燃气轮机）零件的制造333

10.2.6 水轮机主轴的制造334

参考文献335