《高等学校试用教材 焊接结构》

第一章 绪论1

第二章焊接应力与变形5

2-1 内应力及变形的一些基本概念5

一、内应力及其产生原因5

二、自由变形、外观变形和内部变形6

三、长板条在不均匀温度场作用下的变形和应力7

四、焊接引起的内应力及变形10

2-2 焊接残余变形18

一、焊接残余变形的分类和研究焊接残余变形的意义18

二、纵向收缩变形以及它所引起的挠曲变形20

三、横向收缩变形及其产生的挠曲变形23

四、角变形29

五、波浪变形32

六、焊接错边35

七、螺旋形变形(扭曲变形)35

八、预防焊接变形的措施36

九、矫正焊接变形的方法43

2-3 焊接残余应力47

一、焊接残余应力的分布47

二、焊接残余应力的影响55

三、在焊接过程中调节内应力的措施61

四、焊后消除焊接内应力的方法63

五、焊接残余应力的测定66

第三章焊接接头71

3-1 焊接接头的一般性能71

一、焊接接头的基本概念71

二、焊接接头的不均匀性及其力学行为72

三、焊缝及接头的基本型式77

3-2 焊接接头的工作应力分布和工作性能81

一、应力集中的概念81

二、电弧焊接接头的工作应力分布和工作性能82

三、接触焊接头的工作吃力分布和工作性能90

四、铆焊联合结构与铆焊联合接头91

3-3 焊接接头静载强度计算93

一、工作焊缝和联系焊缝93

二、焊接接头强度计算的假设93

三、电弧焊接头的静载强度计算94

四、接触焊接头的静载强度计算109

3-4 焊缝许用应力112

3-5 焊缝代号114

4-1 脆断事故和研究脆断的意义122

第四章焊接结构的脆性断裂122

4-2 金属材料的断裂及其影响因素124

一、金属材料断裂的形态特征124

二、影响金属脆断的主要因素126

4-3 金属材料的脆性断裂的能量理论129

4-4 材料断裂的评定方法130

一、转变温度方法131

二、断裂力学方法134

4-5 焊接结构的特点及其对脆断的影响135

一、与铆接结构相比焊接结构具有刚性大与整体性强的特点135

二、焊接结构制造工艺的特点136

4-6 焊接结构抗开裂性能与止裂性能的评定方法141

一、脆性断裂的产生(引发)、扩展和停止141

三、焊接接头抗开裂性能试验142

二、焊接结构的两种设计原则142

四、止裂试验145

4-7 预防焊接结构脆性断裂的措施147

一、正确选用材料147

二、采用合理的焊接结构设计148

三、用断裂力学方法评定结构安全性151

第五章焊接接头和结构的疲劳强度157

5-1 研究本问题的意义157

5-2 疲劳断裂的过程和断口特征158

5-3 在焊接结构中疲劳限的常用表示法159

一、基本概念159

二、疲劳强度的常用表示法160

5-4 焊接接头的疲劳强度计算162

一、裂纹的亚临界扩展167

5-5 断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用167

二、疲劳裂纹扩展特性da/dN—AK曲线的一般关系169

三、疲劳裂纹扩展寿命的估算170

5-6 影响焊接接头疲劳强度的因素171

一、应力集中的影响171

二、近缝区金属性能变化的影响173

三、残余应力的影响176

四、缺陷的影响178

5-7 提高焊接接头疲劳强度的措施180

一、降低应力集中180

二、调整残余应力场181

三、改善材料的机械性能185

四、特殊保护措施185

一、从结构强度方面分析结构的合理性186

第六章机器焊接结构186

6-1 焊接结构的合理性分析186

二、焊接结构的制造工艺性及经济性187

6-2 焊接机身191

一、机身的一般要求191

二、切削机床的焊接机身192

三、锻压设备焊接机身194

四、柴油机机身198

五、减速器箱体200

6-3 焊接容器201

一、薄壁容器202

二、厚壁容器204

三、多层容器210

四、球形容器212

一、齿轮、皮带轮和飞轮213

6-4 焊接旋转体213

二、水轮机工作轮214

三、汽轮机转子215

四、水轮发电机转子支架216

五、鼓筒217

6-5 薄板结构219

一、薄板结构的局部稳定性220

二、薄板结构的工艺性221

三、薄板结构实例222

6-6 电渣焊结构224

一、电渣焊接头形式224

二、电渣焊结构的合理性分析225

三、电渣焊机器部件实例226