《焊接工程缺欠分析与对策》

第1章焊接工程质量与缺欠总论1

1 焊接特点与缺欠问题1

1.1 焊接结构的重要性1

1.2 缺欠与缺陷定义5

1.3 焊接接头构造特点7

1.4 焊接热作用特点17

1.5 焊接冶金特点34

2 焊接缺欠类型及容限规范39

2.1 焊接缺欠类型39

2.2 焊接缺欠影响53

2.3 焊接缺欠容限规范59

2.4 焊接缺欠对策问题91

参考文献104

附录1A CVDA—84《压力容器缺陷评定规范》摘要106

第2章焊接应力与变形115

1 焊接应力115

1.1 焊接剩余应力特征115

1.2 焊接应力的对策122

2 焊接变形132

2.1 焊接变形的类型及形成132

2.2 影响焊接变形的因素135

2.3 焊接变形的对策145

参考文献177

第3章焊接接头使用性能变化180

1 焊接热影响区的硬化与软化180

1.1 HSLA钢硬化条件及其控制180

1.2 软化条件及其控制187

2.1 HSLA钢热影响区的脆化190

2 HSLA钢焊接接头的脆化190

2.2 HSLA钢焊缝的脆化199

2.3 关于韧度要求问题203

3 不锈钢接头的脆化213

3.1 不锈钢接头脆化的原因213

3.2 不锈钢接头脆化的控制214

4 异种钢接头的脆弱现象217

4.1 异种钢接头熔合区特征217

4.2 异种钢接头不均匀性的控制221

5 不锈钢接头的耐蚀性225

5.1 接头腐蚀的类型和原因225

5.2 耐蚀性控制232

参考文献233

1.1 热裂的一般条件235

1 焊接热裂纹条件与特征235

第4章焊接热裂纹235

1.2 热裂纹的形成238

2 影响热裂的因素246

2.1 冶金因素246

2.2 工艺因素260

3 热裂的控制措施264

3.1 控制成分265

3.2 调整工艺267

4 热裂试验270

4.1 热裂试验方法的类型270

4.2 常用热裂试验方法274

参考文献279

1.1 冷裂条件282

1 焊接冷裂条件与特征282

第5章焊接冷裂纹282

1.2 冷裂特征283

2 影响冷裂的因素293

2.1 临界关系式293

2.2 拘束度的影响295

2.3 组织硬化的影响299

2.4 氢的影响302

3 焊接冷裂纹的控制305

3.1 控制组织硬化305

3.2 限制扩散氢312

3.3 控制拘束应力314

4 冷裂试验317

4.1 冷裂试验方法的类型317

4.2 常用冷裂试验方法321

参考文献326

第6章特殊条件焊接裂纹328

1 层状撕裂条件与特征328

1.1 层状撕裂条件328

1.2 层状撕裂特征330

2 影响层状撕裂的因素333

2.1 钢材性能的影响333

2.2 接头形成方式的影响336

3 防止层状撕裂的措施340

3.1 改善接头设计340

3.2 改进焊接工艺343

4 层状撕裂试验344

4.1 Z向窗口试验344

4.2 Cranfield试验345

4.3 Z向拉伸试验347

5 低温下焊接时的裂纹348

5.1 焊接裂纹的形成348

5.2 焊接裂纹的控制349

6 水下焊接时的裂纹351

6.1 裂纹成因352

6.2 裂纹对策353

参考文献354

第7章再热裂纹355

1 再热开裂特征及条件355

1.1 再热裂纹特征356

1.2 再热开裂条件358

2.1 化学成分的影响361

2 再热开裂的影响因素361

2.2 拘束应力的影响369

2.3 焊接工艺的影响369

2.4 焊后热处理条件的影响372

3 再热开裂的防止措施373

3.1 正确选用材料373

3.2 控制焊接工艺374

3.3 焊后热处理工艺374

3.4 改进接头设计374

4 再热开裂的试验374

4.1 自拘束实焊接头试验375

4.2 外载拘束焊缝试样试验376

4.3 模拟试验377

参考文献377

1 应力腐蚀开裂条件及特征379

第8章应力腐蚀开裂379

1.1 应力腐蚀开裂特征380

1.2 应力腐蚀开裂条件386

2 影响应力腐蚀开裂的因素392

2.1 应力的作用392

2.2 介质的作用393

3 应力腐蚀开裂的控制399

3.1 设计的合理性399

3.2 组装质量的影响403

3.3 焊接工艺的影响404

3.4 消除应力处理406

3.5 生产管理407

4 应力腐蚀开裂试验409

4.1 试验用试样及加载方式410

4.2 试验用腐蚀介质412

参考文献414

第9章焊缝气孔416

1 气孔类型及形成条件416

1.1 气孔形成的一般条件416

1.2 气孔类型及特征418

2 焊缝气孔的对策422

2.1 消除气体来源422

2.2 正确选用焊接材料429

2.3 控制焊接工艺条件436

3 镀锌及涂漆钢板的气孔问题439

3.1 镀锌钢板的焊缝气孔440

3.2 涂漆钢板的焊缝气孔446

参考文献451

1.1 产品制造流程与质量保证体系453

第10章钢结构焊接生产工艺优化问题453

1 焊接工艺规程与试验453

1.2 焊接性试验469

1.3 焊接工艺评定471

1.4 焊接检验478

2 焊接线能量488

2.1 线能量的影响488

2.2 线能量最佳值范围491

2.3 最佳焊接参数502

3 预热温度504

3.1 影响预热温度的因素504

3.2 最低预热温度的推定509

3.3 预热的实施526

4.1 焊后热处理作用529

4 焊后热处理529

4.2 焊后热处理制度530

5 焊接材料538

5.1 焊接材料选用原则538

5.2 焊缝成分的控制539

5.3 焊缝的强韧性匹配问题543

5.4 接头形式与焊接材料548

5.5 异种钢焊接材料550

5.6 焊丝与保护介质的配合问题553

5.7 焊接材料的使用与保管557

附录10A ISO有关焊接质量的标准目录558

附录10B 我国有关焊接专业的标准目录564

附录10C 国外焊接材料使用情况572

参考文献575

第11章(附篇)焊接结构产品缺欠分析实例(选编50例)578

1 焊接变形问题579

1.1 干板防水闸门门扇焊接变形579

1.2 大型收尘器立柱焊接变形580

1.3 大型高温风机叶轮焊接变形581

1.4 30000m3大型煤气柜底板焊接变形583

1.5 大型拼接封头焊接变形585

1.6 不锈钢管箱焊接变形587

1.7 氨冷器焊接变形589

1.8 公路桥箱形钢梁焊接变形594

1.9 环形导汽管悬浮焊接变形控制596

1.10 锅炉集箱焊接变形的火焰矫正600

2.1 中碳钢大型槽钢焊接602

2 焊接生产中的裂纹问题602

2.2 热交换器管板与管子焊接605

2.3 越野车大梁焊接605

2.4 大型厚壁筒焊接606

2.5 波纹管焊接607

2.6 16Mn钢桥工字梁焊接608

2.7 15MnVN钢桥工字梁焊接609

2.8 大型油罐横缝埋弧焊打底焊道焊接612

2.9 低碳调质钢厚壁容器焊接614

2.10 大型飞轮片焊接615

2.11 高压蓄势器焊接617

2.12 BHW-38钢锅炉汽包焊接619

2.13 75MW水轮发电机转子支架焊接621

2.14 16MnR球罐焊接625

2.15 采煤机滚筒焊接627

2.16 锅炉工字型板梁焊接631

2.17 挖掘机铲斗斗齿与唇缘焊接633

2.18 中碳调质钢承载钢环焊接634

2.19 超高强钢鱼雷壳体焊接635

2.20 燃气轮机镍基合金薄壁喷管焊接638

3 焊接产品失效分析问题640

3.1 球罐类大型容器失效分析640

3.2 液化石油气球罐事故分析648

3.3 Ni9%钢球罐水压试验开裂泄漏分析652

3.4 裂化塔焊缝缺欠鉴别655

3.5 造纸蒸球内表面应力腐蚀开裂660

3.6 换热器接管应力腐蚀开裂664

3.7 SPV36N球罐焊接裂纹原因分析666

3.8 公路钢桥破坏事故分析669

3.9 贮氧球罐焊缝缺欠安全性分析671

3.10 卧式压缩空气储罐裂纹安全评定674

4 焊接修复问题677

4.1 大庆乙烯工程Ni9%钢球罐返修焊接677

4.2 南炼厂球罐焊缝缺陷评定与修复681

4.3 低碳调质钢大刚性T形构件返修焊686

4.4 磨煤机端盖补焊变形控制688

4.5 氨合成塔换热器腐蚀后的焊接修复691

4.6 液化气汽车槽车罐体的焊接修复692

4.7 异种钢吸收塔角焊缝泄漏点的修复695

4.8 万吨轮螺旋桨桨叶的焊接修复697

4.9 制氢转化炉尾管的焊接修复699

4.10 Ni3.5%钢脱甲烷塔现场焊接修复703

参考文献707