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第1章 绪论1

1.1 过程设备的应用特点及基本要求1

1.2 焊接结构的应用2

1.3 焊接结构的性能与特点3

1.3.1 焊接结构的性能3

1.3.2 焊接结构的优点4

1.3.3 焊接结构的缺点5

1.4 焊接技术及其发展5

1.4.1 常用的焊接方法6

1.4.2 焊接技术的发展历程6

1.4.3 现代焊接技术的任务与展望8

第2章　焊接接头、焊接温度场与焊接规范11

2.1 焊接接头和焊接过程及其特点11

2.1.1 焊接接头11

2.1.2 焊接过程及其特点15

2.1.3 焊接冶金过程及其特点16

2.1.4 焊接热循环及其对接头组织的影响17

2.2　焊接温度场19

2.2.1 电弧焊电弧对金属的加热19

2.2.2 焊接温度场及其分类20

2.2.3 焊接温度场的影响因素21

2.3 焊接规范的选择22

2.3.1 手工电弧焊焊接规范22

2.3.2 埋弧自动焊焊接规范28

2.3.3 气体保护焊焊接规范34

2.3.4 电渣焊焊接规范39

2.4 焊接规范对焊缝形状的影响41

2.4.1 焊缝形状特征41

2.4.2 焊接规范对焊缝形状的影响42

2.5 焊接接头形式及焊缝代号44

2.5.1 焊接接头形式及特点44

2.5.2 焊缝代号及标注方法45

思考题52

第3章　焊接变形与应力53

3.1 焊接应力与变形的基本概念53

3.1.1 焊接应力及其分类53

3.1.2 焊接变形及其分类55

3.2 杆件在均匀加热和冷却过程中的变形和应力57

3.2.1 简化假定58

3.2.2 不同拘束条件下杆件均匀加热和冷却时的变形和应力59

3.3 长板条在不均匀温度场的变形和应力63

3.3.1 补充假定63

3.3.2 长板条对称加热的变形和应力64

3.3.3 长板条非对称加热的变形和应力67

思考题69

第4章　焊接残余变形和应力及其控制方法70

4.1 常见焊接残余变形70

4.1.1 纵向收缩变形及其产生的弯曲变形71

4.1.2 横向收缩变形及其产生的挠曲变形75

4.1.3 角变形79

4.1.4 波浪变形82

4.1.5 错边变形83

4.2 预防和矫正焊接残余变形的方法83

4.2.1 预防焊接残余变形的方法84

4.2.2 矫正焊接残余变形的方法89

4.3　焊接残余应力90

4.3.1 焊接残余应力的分布90

4.3.2 焊接残余应力的影响96

4.4 焊接残余应力的调节及消除方法99

4.4.1 调节残余应力的方法99

4.4.2 消除残余应力的措施101

4.5 焊接残余应力的测定103

4.5.1 应力释放法103

4.5.2　x射线衍射法105

思考题106

第5章　焊接接头的静载强度计算107

5.1 焊接接头的应力集中和接头形式选择107

5.1.1 应力集中的概念107

5.1.2 焊接接头中存在应力集中的影响因素107

5.1.3 焊接接头形式的选择108

5.2 电弧焊焊接接头的应力分布110

5.2.1 对接接头的应力分布110

5.2.2 T（十字）形接头的应力分布111

5.2.3 搭接接头的应力分布111

5.2.4 点焊接头的应力分布113

5.3 焊缝的静载强度计算114

5.3.1 焊缝接头强度计算的假设114

5.3.2 电弧焊焊接接头的静载强度计算115

5.4 母材及焊缝的许用应力124

思考题125

第6章　焊接结构的断裂失效与防治126

6.1 焊接结构断裂失效的分类及危害126

6.1.1 焊接结构断裂失效的分类及危害126

6.1.2 压力容器断裂破坏典型案例分析128

6.2 焊接结构脆性断裂及其防治方法129

6.2.1 焊接结构脆性断裂的原因129

6.2.2 焊接结构脆性断裂的防治方法130

6.3 焊接结构疲劳断裂及其防治方法132

6.3.1 焊接结构疲劳断裂的原因和影响因素132

6.3.2 提高焊接结构疲劳强度的方法133

6.4 焊接结构应力腐蚀断裂及其防治方法135

6.4.1 应力腐蚀裂纹产生的机理和影响因素135

6.4.2 防止和控制焊接结构产生应力腐蚀的措施138

思考题139

第7章　过程设备常用金属材料的焊接140

7.1 常用金属材料的焊接性及其评定方法140

7.1.1 影响金属材料焊接性的主要因素140

7.1.2 工艺焊接性的评定方法141

7.2 普通低合金钢的焊接143

7.2.1 普低钢的分类与焊接性144

7.2.2 普低钢的焊接145

7.2.3 耐腐蚀低合金钢的焊接147

7.3 低、中碳钢的焊接149

7.3.1 低碳钢的焊接149

7.3.2 中碳钢的焊接150

7.4 不锈钢的焊接151

7.4.1 不锈钢的分类与性能151

7.4.2 奥氏体不锈钢的焊接152

7.4.3 铁素体不锈钢的焊接156

7.4.4 马氏体不锈钢的焊接158

7.4.5 奥氏体-铁素体双相钢的焊接159

7.5 有色金属的焊接160

7.5.1 铝及其合金的焊接160

7.5.2 钛及其合金的焊接162

7.5.3 镍及其耐蚀合金的焊接164

7.6 低温用钢的焊接166

7.7 低合金珠光体耐热钢的焊接168

7.8 异种钢的焊接169

7.8.1 奥氏体钢与珠光体钢的焊接169

7.8.2 奥氏体钢与铁素体钢和马氏体钢的焊接171

7.8.3 不同强度级别珠光体钢的焊接171

7.8.4 复合钢板的焊接172

思考题173

第8章　过程设备典型焊接结构设计174

8.1 过程设备焊接结构设计要求174

8.1.1 总的设计要求174

8.1.2 焊接接头的设计175

8.1.3 焊接结构设计的步骤与内容176

8.2 压力容器焊缝形式及分类177

8.2.1 压力容器焊接接头形式177

8.2.2 压力容器焊缝分类177

8.2.3 不同类别接头的探伤及要求180

8.3 过程设备常用焊接结构182

8.3.1 容器主体的焊接接头183

8.3.2 接管与壳体的焊接接头186

8.3.3 凸缘与管嘴的焊接接头192

8.3.4 接管与法兰的焊接接头194

8.3.5 管板与筒体及管子的焊接接头194

8.3.6 筒体与夹套连接的焊接结构197

8.3.7　容器支座与主体的连接198

8.3.8 多层容器的焊接结构202

8.3.9 大型储罐的焊接结构207

8.4 压力容器典型焊接技术实例212

8.4.1 薄壁容器的焊接212

8.4.2 厚壁容器的焊接214

思考题216

附录1　过程设备焊接结构常用网址217

附录2　过程设备焊接结构名词中英文对照218

参考文献224