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第1章 绪论1

1.1 焊接结构工程类型及特点1

1.1.1 焊接结构工程的类型1

1.1.2 焊接结构工程的特点2

1.2 焊接结构工程材料4

1.2.1 焊接结构工程对材料的要求4

1.2.2 焊接结构工程材料及其力学性能4

1.3 焊接结构的发展及应用前景16

1.3.1 焊接结构的发展趋势16

1.3.2 焊接结构的应用前景17

第2章 焊接应力与变形矫正18

2.1 焊接热过程18

2.1.1 焊接温度场18

2.1.2 焊接热循环27

2.2 焊接应力与变形30

2.2.1 内应力的基本概念30

2.2.2 变形的基本概念32

2.2.3 研究焊接应力与变形的基本假定33

2.3 焊接应力与变形的产生过程33

2.3.1 简单杆件均匀加热的应力与变形33

2.3.2 长板条不均匀受热时应力与变形36

2.3.3 焊接热循环条件下的应力与变形39

2.4 焊接残余应力及分布45

2.4.1 焊接残余应力概述45

2.4.2 焊接残余应力对焊接结构的影响49

2.4.3 预防与消除焊接残余应力的措施55

2.4.4 焊接残余应力测试62

2.4.5 典型焊接结构焊接应力分析66

2.5 焊接残余变形67

2.5.1 焊接残余变形的分类及产生原因67

2.5.2 焊接生产过程中的变形73

2.6 预防与消除焊接残余变形的措施74

2.6.1 焊接构件设计措施74

2.6.2 焊接工艺措施75

2.6.3 T形结构焊接变形分析81

2.7 焊接变形的矫正85

2.7.1 机械矫正法85

2.7.2 火焰矫正法86

2.7.3 T形焊接结构火焰矫正实例分析86

2.7.4 焊接工程典型结构变形与矫正90

第3章 焊接接头与静载强度计算95

3.1 焊接接头的基本形式95

3.1.1 焊接接头类型95

3.1.2 焊缝的类型97

3.1.3 焊缝工艺评定与力学性能检测98

3.2 熔化焊接头工作应力分布104

3.2.1 应力集中概述104

3.2.2 焊条电弧焊接头的工作应力分布104

3.2.3 接触焊搭接接头的工作应力分布106

3.2.4 铆焊联合接头的工作应力分布108

3.3 焊接结构接头设计与标注108

3.3.1 工作焊缝和联系焊缝108

3.3.2 焊接接头的设计109

3.4 焊接接头静载强度计算116

3.4.1 静载强度计算的假定116

3.4.2 熔化焊接头强度计算116

3.4.3 焊缝许用应力121

3.4.4 高压容器开孔焊缝补强计算实例分析122

第4章 焊接工程接头断裂141

4.1 焊接工程脆性断裂事故及其特征141

4.2 金属材料脆性断裂142

4.2.1 脆性断口宏观形貌特征142

4.2.2 脆性断口微观形貌特征143

4.2.3 影响金属材料脆性断裂的主要因素145

4.2.4 影响焊接工程脆性断裂的主要因素149

4.2.5 防止脆性断裂的措施152

4.2.6 焊接工程结构脆性断裂评定方法154

4.3 疲劳断裂160

4.3.1 疲劳断裂事例160

4.3.2 疲劳断裂特征161

4.3.3 疲劳断口的宏观和微观形貌162

4.3.4 疲劳裂纹的萌生和扩展机理163

4.3.5 影响焊接接头疲劳强度的因素166

4.4 提高焊接接头疲劳强度的措施174

4.4.1 降低应力集中174

4.4.2 调整残余应力场176

4.4.3 表面强化176

4.4.4 焊接缺陷的影响178

第5章 焊接工程结构生产179

5.1 焊接结构生产概述179

5.1.1 焊接结构零件备料工艺181

5.1.2 焊接结构零件成形加工工艺187

5.2 焊接生产装配工艺198

5.2.1 装配概述198

5.2.2 装配夹具设计202

5.2.3 焊接工装夹具定位元件的设计方法及步骤211

5.2.4 装配定位焊工艺217

5.3 典型焊接结构的装配过程219

5.3.1 梁的拼接219

5.3.2 容器的装配225

5.3.3 机架结构的装配226

第6章 焊接工程结构焊接工艺分析227

6.1 焊接工程结构焊接工艺分析227

6.1.1 焊接结构工艺分析原则227

6.1.2 焊接工艺性分析的内容228

6.2 焊接生产工艺过程分析232

6.2.1 焊接生产基础知识232

6.2.2 焊接生产工艺特点分析234

6.2.3 焊接工艺评定236

6.3 焊接工艺规程编制250

6.3.1 焊接生产工艺规程文件252

6.3.2 计算机辅助焊接工艺设计254

6.4 分汽缸焊接生产工艺规程256

6.4.1 分汽缸结构分析256

6.4.2 分汽缸焊接工艺规程267

第7章 焊接工程装配-焊接机械装备268

7.1 装配-焊接机械装备概述268

7.1.1 装配-焊接机械装备的分类269

7.1.2 装配-焊接机械装备的选用269

7.2 焊件变位机械270

7.2.1 焊接变位机270

7.2.2 焊接滚轮架272

7.2.3 焊接翻转机275

7.2.4 焊接回转台277

7.3 焊机变位机械278

7.3.1 焊接操作机278

7.3.2 电渣焊立架282

7.4 焊工操作台284

7.5 焊接机器人286

7.5.1 焊接机器人的发展概论286

7.5.2 焊接机器人的分类287

7.5.3 焊接机器人的系统组成289

7.6 汽车装焊夹具290

7.6.1 汽车装焊夹具的特点290

7.6.2 车门装焊夹具291

7.6.3 车身装焊夹具291

第8章 典型焊接工程结构生产298

8.1 压力容器298

8.1.1 压力容器的分类298

8.1.2 焊接容器结构与用途299

8.1.3 压力容器的结构特点309

8.1.4 压力容器焊接接头的设计要求312

8.1.5 换热器315

8.2 建筑工程焊接结构生产323

8.2.1 焊接梁与柱的制造323

8.2.2 建筑金属网架生产334

8.3 起重机梁焊接结构340

8.3.1 桥式起重机结构特点及分类340

8.3.2 主梁工艺分析342

8.3.3 端梁的制造346

8.3.4 桥架装配焊接348

8.3.5 桁架起重机生产工艺350

8.4 机械设备焊接结构357

8.4.1 机床焊接机身357

8.4.2 锻压设备焊接机身359

8.4.3 减速器箱体363

8.5 旋转体结构焊接365

8.5.1 齿轮、带轮和飞轮365

8.5.2 水轮机工作轮367

8.5.3 汽轮机转子368

8.6 车辆焊接结构370

8.6.1 铁路客车主体制造370

8.6.2 铁路货运敞车的制造372

8.6.3 载货汽车车厢的制造374

8.6.4 油罐车车架制造375

8.7 船舶焊接结构377

8.7.1 船体生产常用焊接工艺方法379

8.7.2 船体结构的焊接生产过程382

第9章 焊接工程生产组织与安全389

9.1 焊接生产车间组成389

9.1.1 焊接车间组成389

9.1.2 焊接车间设计的一般方法389

9.1.3 焊接车间的平面布置390

9.2 焊接工程生产组织395

9.2.1 焊接生产的空间组织395

9.2.2 焊接工程生产的时间组织396

9.3 焊接工程质量管理398

9.3.1 焊接工程质量管理体系399

9.3.2 焊接工程质量检验402

9.4 焊接生产安全405

9.4.1 焊接结构焊接生产中的安全用电405

9.4.2 焊工劳动卫生与防护407

参考文献413