《焊接结构生产》介绍了钢结构焊接的应力与变形，焊接接头断口，焊接接头设计与接头强度，焊接工艺评定，焊接结构生产工艺（包括备料、成型加工、装配、焊接、检验等），焊接夹具和工装，焊接工艺卡应用实例，焊接生产组织管理等，以压力容器和起重机主梁焊接为实例详细介绍了相关技术问题。
《焊接结构生产》可供焊接相关设计人员和企业技术人员参考，同时也可供本科院校焊接、材料成型与控制工程等专业教学使用。
《焊接结构生产》是焊接工程技术专业必修课，是理论性和实践性较强的实用性技术。焊接结构在化工、容器、造船、航空、机械、运输等行业得到广泛的应用。焊接结构生产过程是局部加热，焊缝金属经过了加热、熔化、冷却热循环，由于焊接熔池小，冷却速度快，容易在焊接结构中产生较大的焊接应力，导致构件变形，影响产品质量，增加产品成本，因此，如何组织生产，控制焊接应力和变形是焊接结构生产的主要问题之一，也是焊接工程技术人员长期研究的关键问题。本书首先介绍焊接应力形成基本理论，分析焊接应力产生原因及防治焊接应力影响的措施，然后介绍了焊接变形种类及防治焊接变形工艺措施，对焊接接头的形式、焊接接头设计、静载强度的计算和焊接接头脆性断裂等内容进行了简要介绍。本书以焊接结构生产工艺为主，强调焊接结构生产工艺评定、零件备料加工工艺、焊接结构的生产过程如装配、焊接及焊接生产所用焊接工装夹具，并举例说明焊接夹具设计过程。本书以压力容器、起重机主梁为典型焊接结构，分析其焊接生产工艺、焊接生产管理等各项内容，并结合压力容器焊接生产介绍企业管理制度及安全生产与防护等内容。本书对焊接结构生产应力、焊接接头设计、接头强度计算、焊接接头断口等进行了理论分析，重点突出，内容精炼，便于读者掌握和理解。同时对焊接结构生产中常用的生产工艺做了较大篇幅介绍，从备料、成形加工、装配、焊接等焊接生产工艺过程详细讲解，编入了焊接工艺评定、各种焊接工艺卡应用实例，特别是对焊接工装设计过程进行实例补充，以供焊接相关设计人员和企业技术人员指导设计、生产。本书可作为本科院校相关专业的教材。全书通俗易懂，实用性强。本书编者均系高等院校、科研院所、工程技术专家，具有多年从事焊接工艺实践经验。本书的第1章、第3章由李新梅编写，第2章由杜宝帅编写，第4章、第7章、第8章由杨凤琦、潘光慧、罗辉编写，第5章由王萌萌、潘光慧、罗辉编写，第6章由李君君编写。全书由李以善统定稿，由张忠文审稿。参加编写的还有山东国家电力研究院张忠文，山东技术学院周峥，山东建筑大学霍玉双、孙俊华、史传伟、马海龙，北京工业大学袁涛等。由于编者水平有限，书中难免有不足之处，敬请广大读者提出宝贵意见。编者2017年10月
罗辉，山东建筑大学材料科学与工程学院，副教授，多年从事焊接专业教学工作，曾经担任焊接专业课程如焊接设备及工艺、新材料焊接技术、钢结构焊接制造及其他非专业课教学。多次参加和组织学生生产实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等教学活动。参与焊接专业建设，完成专业课教学大纲、实习计划、实验室管理等工作，并长期为企业提供技术指导，特别是压力容器和钢结构生产制造，熟悉企业管理和生产运作。多次参加省基金项目，负责多个横向课题，发表国内外文章20余篇，授权发明专利3项，实用新型专利十余项，获得省级发明奖。
第1章 焊接结构概述1
1.1焊接结构特点及类型2
1.1.1焊接结构的特点2
1.1.2焊接结构的类型3
1.1.3典型建筑焊接结构4
1.2焊接结构常用金属材料11
1.2.1焊接结构对钢材的要求11
1.2.2焊接结构选材的基本原则13
思考题16
第2章 焊接应力与变形17
2.1焊接内应力与变形17
2.1.1应力、应变基本概念17
2.1.2自由杆件模型及自由变形率、外观变形率和内部变形率17
2.1.3三杆件模型18
2.2焊接热应力与变形产生原因19
2.2.1焊接热应力19
2.2.2研究焊接应力与变形的基本假定20
2.3焊接应力与变形的形成过程20
2.3.1长板条中心加热20
2.3.2长板条单侧加热22
2.4焊接结构中形成的应力与变形23
2.4.1焊接应力与变形的影响因素及受约束杆件应力应变演化过程23
2.4.2焊接应力与变形的演化过程23
2.4.3焊接热应变循环25
2.4.4热循环过程中材料性能的变化27
2.5焊接残余应力27
2.5.1纵向残余应力的分布28
2.5.2横向残余应力的分布29
2.5.3厚板中的残余应力31
2.5.4拘束状态下焊接的内应力32
2.5.5封闭焊缝引起的内应力33
2.5.6相变应力33
2.6焊接残余应力对构件的影响36
2.6.1残余应力对构件承载力的影响36
2.6.2残余应力对结构脆性断裂的影响36
2.6.3残余应力对结构疲劳强度的影响37
2.6.4残余应力对构件刚度的影响37
2.6.5残余应力对受压杆件稳定性的影响38
2.6.6残余应力对应力腐蚀的影响38
2.6.7残余应力对构件精度和尺寸稳定性的影响38
2.7焊接变形39
2.7.1焊接变形的分类39
2.7.2纵向收缩变形及其引起的挠曲变形41
2.7.3横向收缩变形及其引起的挠曲变形43
2.7.4角变形48
2.7.5薄壁焊接构件的翘曲（波浪变形）50
2.7.6焊接错边和扭曲变形52
2.7.7焊接变形的影响因素53
2.7.8焊接变形量的控制54
2.8焊接应力的调控和消除55
2.8.1焊接过程中应力的调控55
2.8.2焊接残余应力的消除58
2.9焊接变形的控制和消除60
2.9.1设计和制造阶段采取的措施60
2.9.2焊后矫形的措施65
思考题66
第3章 焊接接头断裂68
3.1焊接接头的基本形式68
3.1.1焊接接头类型68
3.1.2焊缝的类型72
3.2焊接接头脆性断裂74
3.2.1脆性断裂事故分析74
3.2.2脆性断裂断口形貌特征75
3.2.3影响脆性断裂的原因77
3.2.4焊接结构抗脆断性能的评定81
3.2.5防止脆性断裂的措施84
3.3焊接接头的疲劳断裂86
3.3.1疲劳断裂事故案例87
3.3.2疲劳强度和疲劳极限87
3.3.3疲劳断裂过程及断口形貌特征88
3.3.4影响焊接接头疲劳强度的因素92
3.3.5提高焊接接头疲劳强度的措施97
思考题99
第4章焊接接头设计与焊接工艺评定100
4.1焊接接头设计100
4.1.1焊接接头的设计原则100
4.1.2焊接接头设计的内容与准则101
4.1.3焊接坡口的设计与选择101
4.1.4接头形式和坡口类型102
4.2焊接接头静载强度计算103
4.2.1常用焊接接头的工作应力分布103
4.2.2焊接接头静载强度计算的假定106
4.2.3对接、搭接和T形接头焊缝强度计算106
4.3焊接工艺评定110
4.3.1焊接工艺评定目的和意义111
4.3.2焊接工艺评定方法111
4.4焊接结构工艺审查117
4.4.1焊接结构工艺性审查目的117
4.4.2焊接工艺性审查的内容118
4.4.3焊接结构生产工艺规程的内容123
4.4.4焊接工艺规程的编制程序124
4.4.5焊缝标注126
思考题135
第5章 焊接结构生产工艺137
5.1焊接结构生产组织137
5.1.1生产过程的空间组织137
5.1.2生产过程的时间组织139
5.2焊接结构生产工艺过程140
5.2.1钢材的变形矫正141
5.2.2钢材的预处理144
5.2.3焊接结构零件备料工艺146
5.2.4零件的成形加工工艺155
5.2.5零件的拉深成形162
5.2.6其他零件成形方法164
5.2.7焊接结构的装配165
思考题170
第6章焊接夹具设计与焊接机械装备173
6.1焊接与装配夹具设计173
6.1.1夹具概述173
6.1.2装配夹具的分类和组成174
6.1.3装配夹具的设计要求174
6.1.4定位元件设计178
6.1.5夹紧机构设计185
6.1.6夹具体设计204
6.2焊接夹具设计实例205
6.2.1摇臂焊接夹具结构分析205
6.2.2绘制夹具草图209
6.2.3绘制装配图209
6.2.4绘制零件图209
6.3装配-焊接机械装备210
6.4焊接变位机械212
6.4.1焊件变位机械212
6.4.2焊机变位机械213
6.4.3焊工变位机械215
6.4.4焊接机器人215
思考题216
第7章 焊接结构生产实例218
7.1压力容器焊接生产218
7.1.1压力容器概述218
7.1.2压力容器的分类218
7.1.3压力容器的主要参数220
7.1.4压力容器的基本结构形式221
7.1.5压力容器的组成222
7.1.6压力容器焊接接头的分类226
7.1.7分汽缸压力容器焊接生产228
7.2桥式起重机主梁焊接生产231
7.2.1桥式起重机的结构231
7.2.2桥式起重机桥架组成及主要部件的结构特点和技术要求231
7.2.3桥式起重机主梁的制造工艺234
思考题237
第8章焊接结构生产管理与安全239
8.1现代企业管理概述239
8.1.15S企业管理模式239
8.1.2精益管理模式240
8.2焊接生产管理240
8.2.1焊接生产质量保证体系240
8.2.2焊接材料的管理241
8.2.3焊工档案管理制度244
8.3焊接生产安全244
8.3.1国家安全生产条例244
8.3.2生产安全用电245
8.4焊工劳动卫生防护与现场急救处理248
8.4.1焊工劳动卫生防护248
8.4.2焊工个人防护252
思考题253
参考文献254
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