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焊接手册 第3卷 焊接结构 第3版(修订本)

(2015-06-16 09:12:27)
标签:

机械工程

焊接

分类: 新书推荐

焊接手册 <wbr>第3卷 <wbr>焊接结构 <wbr>第3版(修订本)

图书类别:机械工程/焊接
书名:焊接手册 第3卷 焊接结构 第3版(修订本)
书号:978-7-111-49282-5
作者:中国机械工程学会焊接学会 编
出版日期:2015年6月
开本:16
页数:1380页
字数:2946千字
定价:238.00元

 

宣传语:

中国机械工程学会焊接学会权威出品,科学、严谨、权威,焊接从业人员必备工具书

 

内容简介:
   《焊接手册》是由中国机械工程学会焊接学会在全国范围内组织专家编写的一部综合性专业工具书,是焊接学会为生产服务的具体体现。对手册内容的不断充实、完善是焊接学会的长期工作任务。此次修订是在第3版的基础上,依然保持内容选材广泛的特点,突出手册的实践性、准确性、可靠性;采纳了近几年国内外焊接生产技术飞速发展的成果、新颁布的国内外标准。全套手册共计3卷(焊接方法及设备、材料的焊接、焊接结构),本书为其中的第3卷。
     本书的最大特点是实用。全书分为3篇共33章:第1篇焊接结构基础;第2篇典型焊接结构设计;第3篇焊接结构生产。第1篇主要从各个细节方面讲述了焊接结构中应注意的问题,主要包括接头设计、力学性能、变形、疲劳、环境效应等。第2篇按行业将焊接的典型结构进行了详细的讲解。第3篇主要对工艺、检测、组织与经济、车间设计、安全防护等作了介绍。
     本手册的读者对象是以制造业中从事焊接生产的工程技术人员为主;同时,这部手册对于焊接科研、设计和教学人员也是一部解决实际问题时必备的工具书。

 

图书在版编目(CIP)数据

焊接手册.第3卷,焊接结构/中国机械工程学会焊接学会编.—3版
(修订本).—北京:机械工业出版社,2014.12
ISBN 978-7-111-49282-5

Ⅰ.①焊… Ⅱ.①史…②中… Ⅲ.①焊接-技术手册②焊接结构-技术
手册 Ⅳ.①TG4-62

中国版本图书馆CIP数据核字(2015)第023920号

 

前言:

    焊接作为现代制造业的基础技术,已广泛应用于材料加工的各个领域。从核能发电到微电子技术,从探索宇宙空间到深海资源开发,从汽车制造到家电生产,均离不开焊接技术。焊接技术已渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、生产成本、可靠性与寿命。由于焊接结构具有尺寸不受限制、容易实现异种材料复合连接、质量较轻、整体性和密封性好、制造成本低等优越性,焊接结构的应用越加广泛。
    2012年我国钢产量达到7亿t,近50%的钢材需要经过焊接制造成有用的工程结构。我国在大型焊接结构的开发和应用方面,已取得了举世瞩目的成绩。例如长江三峡水电站总装机容量18200MW,26台轴流式水轮机,每台水轮机的环座外径16m、高4m;转子直径10m,质量450t,是世界上最大最重的不锈钢焊接转轮;世界著名的国家体育场“鸟巢”,建筑顶面呈马鞍形,钢结构总质量5.3万t,焊缝总长31万m,消耗焊材2000余t;世界先进水平的西气东输二线工程,干线全部采用X80高钢级管线钢,总长4895km,管径1219mm,壁厚15.3~33mm,该高压长输管线具有抗强震和断层活动的止裂能力。我国第一台煤直接液化反应器,直径5.5m,长62m,壁厚337mm,质量2060t,为世界上最大的加氢反应器,采用双丝窄间隙埋弧焊技术。目前,我国已是世界机械制造大国、机电设备第二大出口国。已能独立制造60万kW超临界和100万kW超超临界火电机组;秦山核电站二期3号机组堆内构件全部实现国产化,三代核电堆型AP1000反应堆正在中国建造,并全面掌握AP1000设备的设计和制造技术;风电装机总容量已超过1200万kW,列全球第四位,单台3MW海上风电机组已投入运行;1000万t炼油设备国产化率已达90%;汽车年产量已超过2000万辆,成为世界第一汽车生产大国;我国是世界上仅有的几个能制造时速达350km的高速列车并掌握动车组技术的国家;开发的17.5万t好望角型散装货轮,已成为国际知名品牌,已能独立制造30万t大型油轮和液化天然气船,据2011年统计,我国造船完工量达7665万载重t,占世界市场份额的45.1%,居全球首位,2012年“辽宁”号航母完工和“蛟龙”号7000m深潜成功,开启了我国船舶和海洋工程结构的新篇章;飞机制造业也正在形成涡扇支线客机、大型运输机、舰载机及直升机等系列生产能力;研制成功的长征系列运载火箭,具备发射各种轨道飞行器和探月的能力。自2003年我国第一位航天员成功上天,使中国成为继俄罗斯和美国之后第三个把人送入太空的国家,到2012年神九与天宫目标飞行器成功在轨对接,为2020年建成我国的空间站迈出了关键的一步。所有这些装备的制造均离不开焊接技术,同时装备制造业的发展也带动了焊接技术的进步。现在我国还是名副其实的家电生产大国,2014年我国家电制造业实现工业销售14139亿元,家电出口突破3400亿元,我国家电企业正在走向全球化竞争的时代。
    现代制造业的迅猛发展,广泛采用新材料、先进焊接方法和新装备,正在对焊接结构的设计与制造产生深刻的影响与变革。我国制造业在取得令人瞩目的成绩的同时,也带来了能耗高、材料利用率低等问题和巨大的资源与环境压力。普通结构钢虽然仍是焊接结构的主体材料,但随着轻合金等新材料在航天航空、高速轨道交通设备、汽车、舰艇与船舶中的广泛应用,迫切需要焊接新技术的快速发展,以满足结构轻量化、节能和特殊性能的需求。绿色制造理念正影响着焊接结构制造业,大力推进清洁生产,节能减排,促进资源循环利用,将成为焊接结构制造业面临的新挑战。
    《焊接手册》1992年出版以来,历经再版,凝聚了几代焊接人的集体智慧和丰硕成果,成为了中国焊接学会当之无愧的经典著作,她承载着传承、指导和培育一代代中国焊接界精英的使命和责任。《焊接手册》第3版已经出版7年了,这期间涌现了许多新材料、新工艺、新设备、新方法、新标准。为了诠释《焊接手册》在焊接行业的权威和领袖地位,有必要根据近几年焊接行业的发展进行适当修编。
    《焊接手册》第3卷第3版(修订本)秉承了第3版的总体结构。修订本仍分为3篇共33章。第1篇为“焊接结构基础”,第2篇为“典型焊接结构设计”,第3篇为“焊接结构生产”,共280余万字。修订本修改了第3版书中文字、数据、符号、单位及图表的差错,采用了国家或行业的现行标准和名词术语,更换了标准编号、图表和数据,删除了淘汰的内容,增补了新的技术、工艺、方法、材料等内容。
    本次《焊接手册》的修订本,是在中国机械工程学会焊接学会和《焊接手册》编委会的领导下,经全体作者的共同努力工作完成的,在此对他们的辛勤工作表示衷心的感谢。
    本卷涉及焊接结构的设计、制造、生产管理、结构服役及再制造,内容广泛,紧密联系生产实际。虽然工作尽力,但难免存在疏漏乃至差错,我们真诚地希望广大读者随时批评指正,以便本卷重印或修订时不断完善。

    主编  史耀武

目录:

修订本出版说明
《焊接手册》第3版序
《焊接手册》第3卷第3版(修订本)前言
《焊接手册》第3卷第3版前言

第1篇焊接结构基础

第1章焊接结构常用金属材料1
1.1焊接结构常用金属材料1
1.1.1结构钢1
1.1.2特殊钢9
1.1.3非铁材料13
1.1.4复合材料及其金属基复合材料15
1.2焊接结构选材基本原则18
1.2.1母材的选择原则18
1.2.2焊接材料的选择原则20
参考文献21
第2章焊接接头及其几何设计22
2.1焊接接头的作用和特点22
2.1.1焊接接头的作用22
2.1.2焊接接头的特点22
2.2焊接接头的几何设计23
2.2.1焊接接头的分类和基本类型23
2.2.2熔焊接头的几何设计23
2.2.3压焊接头的几何设计24
2.2.4钎焊接头的几何设计28
2.2.5相关知识链接——铆接接头与栓接接头30
2.3特殊的熔焊接头的几何设计31
2.3.1电子束焊接头31
2.3.2激光焊接头32
2.3.3电渣焊接头32
2.3.4焊接节点33
2.4熔焊接头坡口的几何设计35
2.4.1坡口与坡口类型35
2.4.2坡口的几何参数与加工要求36
2.4.3气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊接头坡口的几何设计37
2.4.4埋弧焊接头坡口的几何设计38
2.4.5坡口的几何设计原则38
2.5焊接接头几何参数对接头工作应力分布的影响 38
2.5.1熔焊常用接头几何参数对接头工作应力分布的影响39
2.5.2电阻焊常用接头几何参数对接头工作应力分布的影响44
2.6焊接接头的几何设计原则44
2.6.1焊接接头的一般设计原则44
2.6.2常用焊接接头的几何设计注意事项46
2.7焊接接头在焊接结构设计图样上的表示方法50
2.7.1焊缝符号与焊接方法代号50
2.7.2焊接接头在图样上的表示方法54
2.8相关知识链接——结构钢焊接接头的强韧性匹配设计原则59
参考文献60
第3章焊接接头的力学性能61
3.1焊接接头的力学性能及测试61
3.1.1力学性能试样取样的一般原则61
3.1.2基本力学性能测试62
3.1.3焊接接头的断裂韧度68
3.1.4焊接接头的疲劳性能69
3.1.5焊接接头的蠕变与持久性能70
3.1.6焊接接头的应力腐蚀性能72
3.1.7其他力学性能试验方法介绍73
3.2焊接接头的不均匀性对力学性能的影响77
3.2.1焊接接头宏观力学不均匀性的一般特征77
3.2.2焊接接头宏观力学性能不均匀性对性能测试结果的影响78
3.2.3金相组织非均匀性的影响79
3.3不同结构的设计对焊接接头力学性能的要求80
3.3.1一般考虑80
3.3.2不同工作条件下的接头强韧性匹配80
参考文献84
第4章焊接应力与变形86
4.1基本概念86
4.1.1产生机理、影响因素及其内在联系86
4.1.2材料物理特性和力学特性的影响87
4.1.3不同类型焊接热源的影响88
4.1.4焊接热源引起的瞬态应力与变形90
4.2焊接应力94
4.2.1焊接应力分类94
4.2.2焊接残余应力测量方法94
4.2.3焊接残余应力的作用和影响98
4.2.4焊接残余应力在构件中的典型分布规律102
4.2.5控制、调节与消除焊接残余应力112
4.3焊接变形121
4.3.1焊接变形分类121
4.3.2典型构件上的焊接变形130
4.3.3焊接变形的控制与消除132
参考文献139
第5章焊接结构疲劳141
5.1疲劳的基本概念141
5.1.1疲劳裂纹萌生和扩展机理141
5.1.2高周次低应力疲劳142
5.1.3低周次高应变疲劳142
5.1.4变幅载荷疲劳和疲劳累积损伤143
5.2疲劳载荷和疲劳应力谱143
5.2.1一般原则143
5.2.2疲劳载荷模型143
5.2.3疲劳应力谱144
5.3焊接结构的疲劳强度145
5.3.1焊接接头的疲劳性能145
5.3.2影响焊接结构疲劳强度的其他因素148
5.3.3改善焊接接头疲劳强度的方法152
5.4疲劳设计154
5.4.1疲劳设计方法154
5.4.2疲劳极限状态设计法154
5.4.3疲劳强度设计曲线和细节类型155
5.4.4空心截面构件的疲劳评定171
5.5疲劳寿命评估172
5.5.1裂纹萌生寿命的评估172
5.5.2疲劳裂纹扩展寿命评估173
5.6既有结构耐用年数及累积疲劳损伤度的评估176
5.6.1钢桥耐用年数176
5.6.2耐用年数计算的假定条件176
5.6.3耐用年数的计算176
5.6.4累积疲劳计算177
参考文献178
第6章焊接结构的断裂及安全评定179
6.1引言179
6.1.1典型的脆断事故举例179
6.1.2近年来发生的脆断事故举例180
6.2脆性断裂机理及影响因素181
6.2.1脆性和延性断裂的裂纹产生和扩展181
6.2.2脆性断裂特征及影响金属材料断裂的主要因素181
6.3防断设计准则及相关的试验方法184
6.3.1防断设计准则184
6.3.2抗开裂性能测试方法184
6.3.3止裂性能测试方法207
6.4防止脆性断裂的措施210
6.4.1选材210
6.4.2合理的焊接结构设计211
6.4.3合理安排结构制造工艺212
6.5焊接结构的安全评定213
6.5.1“合于使用”原则及其发展213
6.5.2面型缺欠的评定214
6.5.3体积型缺欠的评定230
6.6焊接结构的失效分析231
6.6.1焊接结构失效的分类231
6.6.2失效分析的程序232
参考文献236
第7章焊接结构的环境失效238
7.1焊接结构的腐蚀失效238
7.1.1焊接接头腐蚀破坏的基本形式238
7.1.2焊接结构在自然环境下的腐蚀238
7.1.3焊接结构的局部腐蚀241
7.2介质环境作用下的断裂与疲劳247
7.2.1应力腐蚀破裂247
7.2.2环境氢脆254
7.2.3腐蚀疲劳256
7.3焊接接头耐蚀性的评定及提高耐蚀性的措施258
7.3.1焊接接头的腐蚀试验258
7.3.2常见焊接接头的耐蚀性259
7.3.3提高焊接接头耐蚀性的途径259
7.3.4焊接结构的表面防护261
7.4焊接接头的耐热性263
7.4.1高温下焊接接头的组织变化263
7.4.2焊接接头的高温性能264
7.4.3焊接接头的高温蠕变264
7.4.4焊接接头的高温氧化267
7.4.5焊接接头的热疲劳268
7.5环境加速焊接结构失效典型事例及其分析268
参考文献270
第8章标准与法规272
8.1国内外焊接标准化概述272
8.1.1主要标准化机构及职能272
8.1.2国内外焊接标准的体系现状273
8.2焊接制造中的主要标准概述291
8.2.1焊接质量要求291
8.2.2焊接工艺规程及评定291
8.2.3焊接人员资质考核(认可)293
8.2.4术语及符号293
8.2.5接头制备293
8.2.6质量等级294
8.2.7焊接材料294
8.2.8焊接接头的试验、检验295
8.3不同行业的焊接标准295
8.3.1承压设备295
8.3.2船舶行业296
8.3.3核电行业297
8.3.4电力行业299
8.3.5铁路行业299
8.3.6建筑及工程建设行业300
8.3.7石油天然气行业301
8.3.8航空行业301

第2篇典型焊接结构设计

第9章焊接结构设计原则与方法303
9.1焊接结构的特点303
9.2焊接结构设计的基本要求和基本原则304
9.2.1设计的基本要求304
9.2.2设计的基本原则304
9.3焊接结构设计的基本方法305
9.3.1许用应力设计法305
9.3.2可靠性设计法306
9.3.3许用应力、安全系数和强度设计值311
9.4焊接结构构造设计中须注意的问题313
9.4.1结构焊接与检验的可达性314
9.4.2构造设计中的细部处理316
9.4.3结构的尺寸稳定性325
9.4.4层状撕裂326
参考文献327
第10章焊接接头强度与计算329
10.1概述329
10.2焊接接头的工作应力分布329
10.2.1熔焊接头的工作应力分布329
10.2.2电阻焊接头的工作应力分布332
10.3焊接接头的静载强度计算333
10.3.1焊接接头许用应力设计法333
10.3.2焊接接头极限状态设计法339
10.4焊接接头的疲劳强度计算349
10.4.1起重机焊接结构的疲劳计算349
10.4.2建筑钢结构的疲劳计算359
参考文献363
第11章焊接基本构件的设计与计算364
11.1焊接梁364
11.1.1焊接组合梁的形式364
11.1.2梁的刚度与强度365
11.1.3梁的整体稳定368
11.1.4梁的局部稳定370
11.1.5梁腹板的屈曲后强度375
11.1.6焊接梁设计中的若干其他问题376
11.2焊接柱380
11.2.1焊接柱的分类380
11.2.2构件的计算长度和刚度控制381
11.2.3轴心受力构件的强度与稳定386
11.2.4压弯构件的强度与稳定393
11.2.5焊接柱的构造设计396
11.3焊接钢桁架397
11.3.1焊接钢桁架的分类和适用范围397
11.3.2桁架的主要尺寸及要求398
11.3.3桁架的内力计算和组合399
11.3.4普通钢桁架杆件的截面选择401
11.3.5钢桁架的若干构造要求403
参考文献403
第12章机械零部件焊接结构404
12.1压力机404
12.1.1压力机构件概述404
12.1.2压力机滑块新结构405
12.1.3压力机横梁新结构409
12.1.4压力机底座新结构415
12.1.5压力机立柱新结构418
12.1.6压力机小车体新结构419
12.1.7开式机身新结构419
12.1.8其他压力机构件新结构421
12.2传动零件423
12.2.1轮类零件423
12.2.2筒体及偏心体431
12.2.3摇摆轴433
12.2.4轴承座434
12.2.5连杆、摇臂436
12.3减速器箱体438
12.3.1箱体结构438
12.3.2实例440
12.4金属切削机床大件442
12.4.1概述442
12.4.2床身444
12.4.3立柱446
12.4.4横梁449
参考文献450
第13章锅炉、压力容器与管道451
13.1概述451
13.2锅炉、压力容器的结构形式及分类451
13.2.1锅炉的类别451
13.2.2锅炉的典型结构形式452
13.2.3压力容器的分类457
13.2.4压力容器的结构形式458
13.2.5压力容器用钢461
13.3管道463
13.3.1管道的种类463
13.3.2管道用钢的分类及其选择463
13.4锅炉、压力容器和管道的强度计算465
13.4.1锅炉受压部件的强度计算465
13.4.2焊接容器的强度计算475
13.4.3球形和立式圆筒形储罐的强度计算482
13.4.4管道的强度计算484
13.4.5壳体开孔补强设计488
13.5锅炉受压部件和压力容器的抗疲劳设计494
13.6锅炉受压部件、压力容器与管道焊接接头的设计497
13.6.1焊接接头的设计准则497
13.6.2单层受压壳体焊接接头的设计497
13.6.3多层压力容器焊接接头的设计508
13.6.4不锈复合钢板制压力容器焊接接头的设计510
13.6.5锅炉受压部件焊接接头的设计513
13.6.6换热器管子/管板接头形式515
13.6.7储罐焊接接头的设计517
13.7压力容器典型结构实例520
13.7.1核反应堆压力容器520
13.7.2核电站蒸汽发生器523
13.7.324万t/a尿素合成塔524
13.7.4CO2汽提塔525
13.7.5大型液化天然气(LNG)储罐526
参考文献527
第14章建筑焊接结构528
14.1概述528
14.1.1建筑焊接钢结构的应用范围528
14.1.2本章主要内容528
14.1.3钢材选用和节点设计的注意事项528
14.2焊接钢桁架532
14.2.1焊接钢桁架简介532
14.2.2型钢桁架节点532
14.2.3钢管桁架节点538
14.3大跨空间钢结构543
14.3.1大跨空间钢结构简介543
14.3.2网架结构节点557
14.3.3网壳结构节点562
14.4工业厂房钢结构564
14.4.1厂房钢结构简介564
14.4.2厂房钢结构的主要节点565
14.4.3门式刚架的主要节点569
14.4.4梁柱的其他连接节点570
14.5多、高层房屋钢结构573
14.5.1多、高层房屋钢结构简介573
14.5.2柱与柱的连接节点573
14.5.3梁与柱的连接575
参考文献577
第15章铁路车辆焊接结构578
15.1概述578
15.1.1铁路车辆的分类578
15.1.2铁路车辆车体分类及其一般结构578
15.1.3车体焊接结构的特点578
15.1.4车辆车体焊接结构件设计的一般注意事项579
15.2通用货车579
15.2.1底架焊接结构579
15.2.2车体上部焊接结构582
15.3长大货物车585
15.3.1凹底平车585
15.3.2钳夹车587
15.3.3落下孔车588
15.3.4挂货钩590
15.4动车组590
15.4.1内燃动车组590
15.4.2电动车组595
15.5内燃机车596
15.5.1内燃机车转向架构架结构596
15.5.2内燃机车车体结构597
15.6客车600
15.6.1客车转向架构架结构600
15.6.2客车车体结构602
参考文献602
第16章船舶与海洋工程焊接结构606
16.1概述606
16.1.1船舶的分类606
16.1.2船体结构的特点607
16.1.3典型船体结构及其特征609
16.1.4海洋工程结构的特点611
16.1.5相关的设计规范和标准612
16.2典型船舶焊接结构615
16.2.1船舶建造和工艺特点615
16.2.2船体结构的组成及焊接617
16.2.3底部结构618
16.2.4舷侧结构621
16.2.5甲板结构625
16.2.6舱壁结构628
16.2.7艏部及艉部结构632
16.2.8液化气舱结构634
16.3海洋工程典型结构640
16.3.1半潜式平台结构640
16.3.2自升式平台结构641
16.3.3导管架型平台结构642
16.3.4生活模块结构644
16.3.5海洋工程结构对钢材和焊缝的要求645
16.4船体结构设计方法及注意事项648
16.4.1船体结构设计的基本方法和设计阶段648
16.4.2结构设计中应注意的主要事项648
16.4.3结构件中各类开孔的设计和选用651
16.4.4典型船体结构的焊接设计及焊接方法654
参考文献660
第17章起重机焊接结构661
17.1概述661
17.1.1起重机分类661
17.1.2起重机的基本参数和工作级别663
17.1.3载荷666
17.2结构材料、许用应力与刚度669
17.2.1结构材料669
17.2.2结构材料的许用应力669
17.2.3疲劳强度、疲劳许用应力、应力集中情况等级669
17.2.4起重机结构刚度673
17.3金属结构674
17.3.1桥架674
17.3.2主梁674
17.3.3端梁683
17.3.4桥架连接684
17.4主梁局部设计686
17.4.1主梁拱度686
17.4.2翼缘板、腹板的拼接焊缝设计688
17.4.3主梁承轨角焊缝和其他纵向角焊缝的设计689
17.4.4横向加强板的设计692
17.4.5纵向加强杆的设计694
17.4.6轨道695
17.4.7轨道压紧装置的设计696
参考文献698
第18章动力机械焊接结构699
18.1水电机械699
18.1.1混流式水轮机转轮699
18.1.2轴流式转轮的焊接706
18.1.3冲击式水轮机转轮706
18.1.4水轮机主轴708
18.1.5水轮机座环709
18.1.6水轮机蜗壳和配流管712
18.1.7水轮机转轮室714
18.1.8发电机定子机座714
18.1.9发电机转子支架716
18.1.10发电机下机架717
18.1.11水发机组厚板零件的拼焊717
18.2汽轮机和燃气轮机719
18.2.1概述719
18.2.2汽轮机组典型焊接结构721
18.2.3燃气轮机典型焊接结构730
18.3柴油机机体731
18.3.1概述732
18.3.2机体焊接结构设计要点732
18.3.3低速船用柴油机机体732
18.3.4机车用柴油机机体738
参考文献742
第19章焊接钢桥743
19.1概述743
19.2桥梁设计概要743
19.2.1桥梁结构类型743
19.2.2基本要求743
19.2.3桥梁设计的通常程序743
19.2.4极限状态设计法743
19.2.5桥梁设计载荷744
19.3桥梁用钢745
19.3.1钢材的发展745
19.3.2钢材选择745
19.3.3钢材强度等级及其容许应力745
19.3.4关于钢材主要性能的评定747
19.4钢桥构件及其连接750
19.4.1构件设计的一般注意事项750
19.4.2连接754
19.5钢桥面结构体系757
19.5.1钢正交异性板桥面结构757
19.5.2纵横梁桥面系结构760
19.6钢板梁760
19.6.1典型钢板梁的结构760
19.6.2设计的一般要求760
19.6.3板梁翼缘构造要求761
19.6.4腹板762
19.6.5竖向加强肋763
19.6.6水平加强肋764
19.6.7传递集中载荷点的构造764
19.6.8联结系764
19.6.9其他765
19.7组合梁765
19.7.1组合梁的典型结构形式765
19.7.2桥面板组合作用的处理765
19.7.3设计的一般注意事项766
19.7.4容许应力766
19.7.5混凝土桥面板的构造767
19.7.6剪力键767
19.8桁架桥768
19.9刚构桥770
19.10钢管结构772
19.11拱桥774
19.12索结构776
参考文献776
第20章矿山与工程机械焊接结构778
20.1矿山挖掘机778
20.1.1概述778
20.1.2挖掘机金属结构778
20.1.3挖掘机焊接结构用材料785
20.1.4挖掘机焊接结构局部设计787
20.2推土机焊接结构790
20.2.1概述790
20.2.2常用材料790
20.2.3主要焊接结构件792
20.2.4典型焊接件794
20.2.5局部结构797
20.3工程挖掘机焊接结构799
20.3.1概述799
20.3.2挖掘机的机构组成800
20.3.3常用材料及机械性能800
20.3.4典型焊接件及局部结构800
参考文献808
第21章汽车焊接结构809
21.1汽车结构的分类与特点809
21.1.1概述809
21.1.2汽车的种类809
21.1.3汽车车身结构的分类809
21.1.4焊接结构对汽车性能的影响810
21.2汽车焊接结构设计811
21.2.1汽车焊接结构的合理性分析811
21.2.2汽车焊接结构的局部稳定性811
21.2.3焊接接头的工作应力分布和工作性能813
21.2.4焊接接头静载强度计算817
21.2.5汽车焊接结构的脆性断裂及预防措施824
21.2.6汽车焊接结构的疲劳断裂及预防措施825
21.3典型汽车焊接结构形式827
21.3.1轿车结构828
21.3.2载货汽车结构836
参考文献837
第22章典型航空航天结构838
22.1航空航天薄壳结构焊接应力变形控制838
22.1.1航空航天板壳结构的失稳翘曲变形838
22.1.2减小和消除失稳翘曲变形的方法838
22.2飞机起落架结构843
22.2.1结构特点843
22.2.2焊接技术在飞机起落架制造过程中的应用情况844
22.2.3工艺流程及焊接工艺分析846
22.3带肋壁板结构858
22.3.1概述858
22.3.2中央翼下壁板的焊接858
22.4整体叶盘结构860
22.4.1结构特点860
22.4.2整体叶盘焊接的工艺流程860
22.5封严组件861
22.5.1蜂窝封严结构特点861
22.5.2工艺流程861
22.5.3钎焊工艺861
22.6运载火箭箭体结构863
22.6.1概述863
22.6.2推进剂贮箱的结构形式863
22.6.3推进剂贮箱的结构材料867
22.6.4推进剂贮箱结构的制造工艺868
22.6.5推进剂贮箱结构焊缝的接头设计868
22.6.6液体火箭发动机推力室结构设计、材料及焊接工艺869
参考文献873

第3篇焊接结构生产

第23章焊接结构制造工艺874
23.1概述874
23.2焊接结构生产的准备工作876
23.2.1生产纲领876
23.2.2焊接结构设计的工艺性审查877
23.2.3焊接结构制造工艺方案的设计878
23.2.4焊接结构生产工艺规程设计879
23.3焊接结构生产的备料加工工艺882
23.3.1钢材的预处理882
23.3.2放样、划线与号料885
23.3.3下料和边缘加工886
23.3.4弯曲和成形892
23.4焊接结构生产的装配焊接工艺896
23.4.1焊接结构生产的装配工艺896
23.4.2焊接结构生产的焊接工艺898
23.4.3焊接试验与焊接工艺评定898
23.5焊接结构生产的热处理、检验—修整和涂饰901
23.5.1焊接结构生产的热处理工艺901
23.5.2焊接结构生产的检验、修整和涂饰904
23.5.3焊接结构生产的典型产品及其工艺文件举例906
参考文献910
第24章焊接结构制造用生产设备912
24.1概述912
24.1.1生产设备的分类912
24.1.2生产设备的选择原则912
24.2备料加工设备912
24.2.1钢材预处理设备912
24.2.2开卷落料线914
24.2.3矫正设备914
24.2.4切割下料设备918
24.2.5成形设备926
24.2.6坡口加工和制孔设备936
24.3焊接工装夹具938
24.3.1分类、组成及作用938
24.3.2定位原理及实施方法940
24.3.3定位夹具941
24.3.4夹紧机构942
24.3.5组合夹具954
24.3.6琴键式夹具955
24.3.7专用夹具956
24.4焊接变位设备958
24.4.1焊接变位机958
24.4.2焊接滚轮架964
24.4.3翻转机及回转台968
24.4.4焊接操作机970
24.4.5焊工升降台978
24.5焊后工序设备981
24.5.1设备用途及工艺目的981
24.5.2部分后工序设备及机具的性能与数据981
参考文献984
第25章典型焊接结构的制造985
25.1概述985
25.1.1焊接结构的制造难点985
25.1.2焊接结构制造的关键技术985
25.1.3产品焊接变形的预防、控制及矫正986
25.2容器和管道的焊接987
25.2.1立式储罐的装配和焊接988
25.2.2球罐的装配和焊接992
25.2.3薄壁容器的装配与焊接995
25.2.4厚壁容器筒体的焊接997
25.2.5大型筒体的装配和焊接1000
25.2.6厚壁筒体大直径接管的焊接1001
25.2.7管子与管子的焊接1001
25.2.8厚壁三通的焊接1002
25.2.9焊接钢管1002
25.2.10鳍片管的制造1007
25.3焊接梁和柱的制造1007
25.3.1概述1007
25.3.2工字形断面梁和柱的焊接1008
25.3.3箱形断面梁和柱的焊接1014
25.4车辆板壳结构的焊接1019
25.4.1轨道车辆车体(厢)的焊接1019
25.4.2铁路货车的焊接1021
25.4.3载货汽车车厢的焊接1023
25.5大型机械加工件的工地装配和焊接1025
25.5.1大型法兰工地装配焊接技术要求1025
25.5.2施工方案1025
25.5.3大型半精机械加工不锈钢瓣法兰的工地装配焊接技术水平1026
参考文献1026
第26章焊接结构生产的机械化和自动化1027
26.1概述1027
26.2焊接中心、焊接自动机和焊接生产线1028
26.3中直径焊管焊接中心和焊接生产线1028
26.3.1中直径管段纵缝焊接中心1028
26.3.2中直径管段焊接生产线1029
26.3.3中直径管体环缝焊接中心1030
26.3.4中直径管体焊接生产线1032
26.4输油管道环缝焊接中心1033
26.5大直径容器焊接中心和焊接生产线1033
26.5.1大直径容器筒(壳)段纵缝焊接中心1033
26.5.2大直径容器筒(壳)体环缝焊接中心1035
26.5.3大直径容器筒(壳)体焊接生产线1037
26.6梁柱结构件的焊接中心和焊接自动机1039
26.6.1桥式起重机主梁焊接中心1039
26.6.2梁柱结构件的焊接自动机1041
26.7锅炉结构件焊接中心和焊接生产线1042
26.7.1锅炉膜式壁12(或24或4)机头焊接中心1042
26.7.2锅炉膜式壁12(或24或4)机头焊接生产线1045
26.7.3锅炉蛇形管焊接生产线1045
26.8轨道车辆结构件焊接中心和焊接生产线1047
26.8.1轨道车辆转向架焊接中心1047
26.8.2内燃机车转向架侧梁的焊接生产线1048
26.8.3机车三轴转向架侧板弧焊机器人工作站1051
26.8.4低底盘地铁车辆主横梁弧焊机器人工作站1051
26.8.5柴油机水套的焊接自动机1052
26.8.6内燃机车齿轮罩装配焊接中心1053
26.9汽车结构件的焊接中心和焊接生产线1055
26.9.1轿车白车身的结构与装焊线1055
26.9.2载货汽车总成合(部件)的焊接生产线1059
26.9.3储气筒环缝焊接中心1061
26.9.4汽车车圈的焊接自动机和焊接中心1062
26.10摩托车部件的焊接自动机1065
26.11起重、矿山、工程机械中焊接构件的焊接中心1066
26.12水轮机活动导叶的焊接自动机1069
26.13大型铝合金储箱椭球形封头弧焊机器人工作站1070
26.14船舶平(曲)面分段弧焊机器人工作站1071
26.15装甲车车体弧焊机器人工作站1073
参考文献1076
第27章焊接结构的无损检测技术1077
27.1概述1077
27.1.1焊接结构无损检测的作用及意义1077
27.1.2焊接结构无损检测方法及对比1077
27.2目视检测1080
27.2.1目视检测方法及分类1080
27.2.2直接检测1080
27.2.3间接检测1083
27.3泄漏检测1084
27.3.1泄漏检测方法1084
27.3.2泄漏检测应用1085
27.4射线检测1086
27.4.1射线检测方法及分类1086
27.4.2射线源的选择1086
27.4.3射线胶片和增感屏的选择1088
27.4.4射线透照布置1088
27.4.5射线照相检验级别1089
27.4.6射线检测的一般程序1089
27.4.7底片上缺欠影像的识别1089
27.4.8射线底片的评定——GB/T 3323—2005标准附录摘要1093
27.4.9国际射线检测标准1095
27.4.10射线检测新技术1096
27.5超声检测1099
27.5.1超声检测方法及分类1099
27.5.2超声检测的探头和仪器1099
27.5.3超声检测级别1101
27.5.4超声检测灵敏度1101
27.5.5超声检测的一般程序1102
27.5.6平板对接焊缝的超声检测1102
27.5.7其他焊接结构的超声检测1104
27.5.8缺欠信号的特征及测量1104
27.5.9缺欠的评定——GB/T 11345—1989标准摘要1104
27.5.10GB/T 11345的最新状态1104
27.5.11国际超声检测标准1104
27.5.12超声检测的新技术1109
27.6磁粉检测 1113
27.6.1磁性检测的方法与分类1113
27.6.2磁化方法和规范1113
27.6.3磁粉检测设备1115
27.6.4磁粉及磁悬液1115
27.6.5磁粉检测灵敏度试片(块)1116
27.6.6缺欠引起的漏磁场1117
27.6.7磁粉检测的操作程序1118
27.6.8磁痕的观察与评定1118
27.6.9国际磁粉检测标准1119
27.6.10磁性检测的新技术1120
27.7渗透检测1121
27.7.1渗透检测的方法与分类1121
27.7.2渗透检测剂与灵敏度试块1121
27.7.3渗透检测的一般操作程序1121
27.7.4迹痕的解释与缺陷评定1123
27.7.5国际渗透检测标准1123
27.7.6渗透检测的新技术1124
27.8涡流检测1125
27.8.1涡流检测的方法1125
27.8.2涡流检测系统和探头1125
27.8.3涡流检测技术和过程1125
27.8.4对比试样1126
27.8.5涡流检测的一般操作程序1126
27.8.6检测结果的评定1126
27.8.7涡流检测技术的新发展1127
27.9无损检测新方法1127
27.9.1声发射1127
27.9.2金属磁记忆检测1128
27.9.3红外热成像检测1129
27.9.4长途管道的检测设备1130
参考文献1131
第28章焊接培训与资格认证1132
28.1焊接人员培训与资格认证概述1132
28.1.1国际焊接培训体系简介1132
28.1.2国际焊接培训体系在我国的实施1133
28.1.3国际焊接人员培训规程1135
28.1.4我国焊工(含技师)国家职业技能鉴定介绍1150
28.1.5国际资质焊接人员的资格认证程序和标准1154
28.2焊接生产制造企业质量体系建立与认证1156
28.2.1焊接生产制造企业认证标准体系简介1156
28.2.2ISO 3834—1~5系列标准《金属材料熔化焊的质量要求》介绍1158
28.2.3国际焊接生产制造企业相关认证标准介绍1166
参考文献1173
第29章焊接结构生产的质量管理、组织与经济1174
29.1概述1174
29.1.1焊接结构生产质量管理的现状1174
29.1.2焊接结构生产质量管理的意义1174
29.1.3焊接结构生产组织与经济的意义1174
29.2焊接结构生产的质量管理1174
29.2.1质量管理的发展历程1175
29.2.2质量管理的基本概念1176
29.2.3统计质量控制的常用方法1177
29.2.4ISO  9000族标准的意义1179
29.2.5质量体系的策划和总体设计1181
29.2.6质量体系组织结构1182
29.2.7质量体系文件1182
29.2.8管理体系审核1183
29.2.9GB/T 12467.1—2009~GB/T 12467.5—2009/ISO  38341:2005~ISO  38345:2005摘要介绍1184
29.2.10焊接结构生产制造中的质量控制1190
29.3焊接结构生产的组织与经济1194
29.3.1焊接生产车间的空间组织1194
29.3.2焊接生产车间的时间组织1196
29.3.3焊接车间生产能力的计算1198
29.3.4焊接结构生产定额工作1200
29.3.5先进生产组织模式1208
29.3.6焊接结构生产技术经济指标的计算1210
29.3.7焊接结构生产的成本控制1214
参考文献1216
第30章焊接车间设计1217
30.1概述1217
30.2焊接车间设计阶段和内容1217
30.2.1设计前期阶段和内容1217
30.2.2设计工作阶段和内容1217
30.2.3设计后期阶段和内容1218
30.3焊接车间设计中的相关任务1218
30.4技术改造和技术发展趋势1218
30.4.1技术改造的必要性、目标和内容1218
30.4.2技术发展趋势1219
30.5焊接车间工艺和设备选择1219
30.5.1工艺及其选择1219
30.5.2设备及其选用1225
30.6材料和动力消耗1228
30.6.1材料消耗1228
30.6.2动力消耗1229
30.7车间布置1230
30.7.1车间组成1230
30.7.2车间布置的基本原则1231
30.7.3厂房形式和参数的选用1233
30.7.4仓库和辅助部门1235
30.7.5车间系统布置计划1236
30.7.6车间布置方案的评价和确定1239
30.7.7车间布置举例1241
30.8车间环境保护和安全卫生1246
30.8.1车间环境保护和安全卫生的意义和内容1246
30.8.2安全技术1247
30.8.3卫生技术1248
参考文献1251
第31章焊接安全与清洁生产1252
31.1焊接清洁生产1252
31.1.1焊接清洁生产的意义和内容1252
31.1.2清洁生产的定义和原则 1253
31.1.3清洁生产的实施途径1253
31.1.4清洁生产技术和方法 1254
31.1.5焊接清洁生产的现状和实施途径1254
31.2焊接安全与卫生防护1263
31.2.1概述1263
31.2.2焊接安全与卫生标准1265
31.2.3焊接安全技术1271
31.2.4焊接劳动卫生防护1277
参考文献1287
第32章焊接结构的再制造与延寿技术1288
32.1再制造工程概论1288
32.1.1再制造工程的内涵1288
32.1.2再制造工程的地位及作用1289
32.1.3再制造业发展趋势1290
32.2再制造设计基础1291
32.2.1产品再制造性设计及评价1291
32.2.2废旧产品的失效机理和寿命预测1297
32.2.3再制造工艺设计及费用分析1300
32.2.4再制造毛坯质量检测工艺设计1302
32.2.5再制造过程中清洗工艺设计1305
32.2.6再制造产品质量控制设计1306
32.3焊接结构再制造延寿的关键技术1308
32.3.1热喷涂技术1308
32.3.2堆焊技术1308
32.3.3电刷镀技术1310
32.3.4激光再制造技术1311
32.3.5表面粘涂技术1314
32.4焊接结构的再制造与延寿技术的应用1315
32.4.1舰船钢板防腐延寿1315
32.4.2油田储罐再制造延寿1317
32.4.3绞吸挖泥船绞刀片再制造延寿1318
32.4.4发酵罐内壁再制造延寿1320
参考文献1321
第33章计算机辅助焊接结构制造与生产质量控制1322
33.1概述1322
33.2焊接结构制造工艺设计1322
33.2.1焊接CAPP系统1322
33.2.2焊接专家系统1326
33.2.3焊接数据库系统1331
33.3焊接生产管理1337
33.3.1焊接生产数字化与网络化的基本构成1337
33.3.2焊接生产过程的数字化和网络化1338
33.3.3焊接生产的信息化管理1340
33.4计算机辅助检测与质量管理1342
33.4.1焊接过程信息的计算机辅助检测和控制1342
33.4.2计算机辅助检测应用实例1344
33.4.3 计算机辅助质量管理1345
33.4.4 计算机辅助检测和质量管理
系统的发展1347
参考文献1348

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