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目录1

第一章 焊接工艺与焊接结构的失效类型1

第一节 焊接工艺简介1

一、焊接过程的物理本质2

二、焊接的发展及其分类5

第二节 焊接结构的失效类型及其危害性7

一、焊接裂纹7

二、焊缝中的夹杂与气孔15

三、焊接构件的腐蚀与泄漏16

四、焊接构件的应力与变形19

五、焊接结构的脆性破坏21

六、焊接结构的疲劳破坏22

参考文献23

第二章 焊接冷裂纹24

第一节 冷裂纹的危害性及其一般特征24

一、冷裂纹的危害性24

二、冷裂纹的一般特征24

第二节 焊接冷裂纹（延迟裂纹）的形成机理29

一、钢种的淬硬倾向29

二、氢的作用32

三、焊接接头的拘束应力43

一、钢种化学成分的影响50

第三节 延迟裂纹的影响因素50

二、结构类型对拘束应力的影响52

三、氢的有害作用59

四、焊接工艺过程对冷裂纹的影响63

第四节 防止冷裂纹的措施71

一、冶金措施71

二、工艺措施74

第五节 高强钢焊接冷裂纹的检测及其判据75

一、定性的方法75

二、冷裂倾向的定量试验方法82

二、球罐的原始条件及表面裂纹的分类91

一、失效事故的概况91

第六节 焊接冷裂纹引起失效的案例分析91

三、球罐表面裂纹的分析92

四、失效原因讨论94

五、结论96

参考文献97

第三章 焊接热裂纹100

第一节 概述100

一、热裂纹的危害性100

二、热裂纹的分类及特征101

第二节 焊接结晶裂纹的形成条件107

一、熔池的结晶过程109

二、焊接结构中的应力111

三、结晶裂纹的产生条件113

四、近缝区结晶裂纹114

第三节 焊接热裂纹的检测及判据115

一、T型热裂纹试验115

二、I、I、W、T型热裂纹试验116

三、FISCO试验118

四、Cr-Ni不锈钢裂纹试验120

五、Varestraint试验120

第四节 焊接接头热裂纹失效案例分析122

一、失效事故概况122

二、失效分析的步骤122

参考文献125

三、结论125

第四章 厚板焊接结构的再热裂纹126

第一节 再热裂纹的危害性及其主要特征126

一、概况及再热裂纹的危害性126

二、再热裂纹的主要特征126

第二节 再热裂纹的形成条件129

一、晶界杂质富集弱化作用129

二、晶内沉淀强化作用131

三、蠕变断裂理论133

第三节 再热裂纹的影响因素及其防治135

一、冶金因素135

二、焊接工艺因素137

一、自拘束方法141

三、降低残余应力避免应力集中141

第四节 再热裂纹的判据及其测试方法141

二、外载方法145

三、热模拟法147

第五节 焊接再热裂纹失效事故的案例分析147

一、现场检验148

二、微观分析148

参考文献150

第五章 层状撕裂152

第一节 层状撕裂的特征、分类及其危害性152

一、层状撕裂机理155

第二节 层状撕裂的原因及其影响因素155

二、影响层状撕裂的因素156

第三节 层状撕裂的判据及检测方法159

第四节 防止层状撕裂的措施160

一、钢材选用161

二、设计及工艺措施162

参考文献163

第六章 焊接构件的应力腐蚀裂纹164

第一节 应力腐蚀裂纹的危害性及其特征164

一、应力腐蚀裂纹的危害性164

二、应力腐蚀裂纹的特征165

一、启裂机理170

第二节 产生应力腐蚀裂纹的机理170

二、扩展机理174

第三节 影响应力腐蚀裂纹的因素179

一、铬镍奥氏体不锈钢179

二、铁素体不锈钢182

三、马氏体不锈钢183

四、低合金高强钢184

第四节 应力腐蚀裂纹的防治189

第五节 应力腐蚀裂纹引起失效的案例分析195

一、现场调查及宏观检验195

二、微观检查196

三、失效原因的讨论203

参考文献205

第七章 不锈钢及异种钢焊接构件的失效207

第一节 概述207

一、腐蚀的危害性207

二、焊接接头的腐蚀类型及特征213

第二节 焊接接头的晶间腐蚀214

一、晶间腐蚀的产生条件214

二、晶间腐蚀的产生原因215

三、晶间腐蚀的预防措施216

四、晶间腐蚀的检测217

一、刀状腐蚀的特征及产生部位219

第三节 焊接接头的刀状腐蚀219

二、刀状腐蚀的产生原因221

三、刀状腐蚀的预防222

第四节 焊接接头的脆化及热裂纹222

一、焊接接头的脆化222

二、不锈钢焊接时的热裂纹224

第五节 异种钢焊接构件的失效226

一、异种钢焊接的特点226

二、异种钢焊接构件的失效分析228

参考文献228

第一节 焊缝中的夹杂230

第八章 焊缝中的夹杂与气孔230

第二节 焊缝中的气孔233

一、气孔的危害性及类型233

二、焊缝中形成气孔的机理237

三、影响生成气孔的因素及预防238

参考文献240

第九章 焊接结构的残余应力及变形241

第一节 焊接应力与变形的分类、特征及危害241

一、焊接应力与变形的产生241

二、焊接变形的分类243

三、焊接应力与变形的危害243

第二节 残余应力的分布及其影响因素244

一、残余应力对断裂的影响247

第三节 焊接残余应力对工程结构失效的影响247

二、残余应力对结构稳定性的影响252

三、残余应力对应力腐蚀裂纹的影响256

四、残余应力的冶金作用257

第四节 焊接残余应力的测定258

第五节 消除焊接残余应力及变形的措施258

一、消除焊接残余应力的措施258

二、消除焊接残余变形的措施259

参考文献260

第一节 脆性断裂的危害性及其特征261

一、焊接结构脆性断裂失效的危害性261

第十章 焊接结构的脆性断裂261

二、焊接结构脆性断裂失效的特征268

第二节 脆断的机理及影响因素273

一、脆性裂纹的产生274

二、脆性裂纹的扩展278

第三节 焊接结构脆断的检测及防治287

一、脆断判据及其检测方法287

二、防止焊接结构脆断失效的途径293

参考文献297

第十一章 焊接结构的疲劳失效299

第一节 概述299

二、疲劳断裂的断口特征300

一、焊接结构疲劳断裂的特点300

第二节 焊接接头的疲劳强度301

第三节 提高焊接接头疲劳强度的措施308

一、降低应力集中308

二、调整残余应力场313

三、表面强化处理、改善材料的机械性能313

四、采取特殊保护措施314

第四节 焊接构件疲劳失效的案例分析314

一、概述314

二、失效分析工作316

参考文献318

一、压力容器失效的概况及其危害性320

第十二章 压力容器的失效分析320

第一节 压力容器失效的概况及其影响因素320

二、影响压力容器失效的因素333

第二节 压力容器的质量控制及其失效分析345

一、压力容器的质量控制345

二、压力容器的失效分析技术353

第三节 压力容器失效案例分析361

一、概况361

二、检测方法及其结果363

三、穿透裂纹的形成原因371

参考文献372