編輯推薦
                                      本書的特點是注重實踐和實用性內容的闡述,內容係統而全麵,資料新。
      內容簡介
       焊接缺陷分析與防止在工程結構製造中是一個重要的方麵。本書的特點是具有先進性和實用性,針對性強,除瞭闡明各類焊接缺陷(如氣孔、夾雜物、冷裂紋、熱裂紋、焊接變形、脆性斷裂等)的特徵外,能幫助讀者瞭解産生焊接缺陷的原因,如何進行分析和提齣防止對策等,特彆是結閤現代焊接技術的發展,突齣實用性內容的闡述,給齣瞭很多來自生産實踐的焊接缺陷分析與防止的示例,可以指導實際焊接生産。
    本書主要供從事與焊接技術相關的工程技術人員、管理和質量檢驗人員使用,也可供高等院校、科研院所、企事業單位的有關教學、科研和監察人員參考。     
目錄
   第1章概述1
1��1缺欠與缺陷1
1��1��1焊接缺欠與缺陷的定義1
1��1��2焊接缺欠與焊接缺陷的關係2
1��1��3焊接缺欠對接頭質量的影響2
1��1��4焊接缺欠的分類5
1��1��5各種焊接缺欠的控製8
1��2大型焊接工程結構缺欠和事故案例10
1��2��1奧運國傢體育場“鳥巢”鋼結構焊接缺陷的防止10
1��2��2液化石油氣球罐爆炸事故案例及防止對策15
1��2��3大跨度鋼橋焊接結構的疲勞損傷及防止對策16
1��2��4鐵路鋼軌斷裂事故分析及防止21
第2章焊縫外觀缺欠24
2��1焊縫外觀缺欠及質量要求24
2��1��1常見的外觀缺欠24
2��1��2接頭外觀質量要求及缺欠分級27
2��1��3不同焊接工藝的外觀缺欠及防止措施29
2��1��4焊接缺陷試樣的製備33
2��2焊縫咬邊36
2��2��1咬邊的類型及特點36
2��2��2焊縫咬邊對接頭質量的影響36
2��2��3咬邊的原因及防止對策38
2��3未熔閤及未焊透39
2��3��1未熔閤及未焊透的危害39
2��3��2未熔閤及未焊透産生的原因41
2��3��3未熔閤及未焊透的防止措施43
2��4焊縫外觀缺欠分析示例44
2��4��1西氣東輸管道自動焊外觀缺陷的防止44
2��4��2高速焊鋼管焊縫凹陷和咬邊分析48
2��4��3螺鏇埋弧焊鋼管的咬邊及防止50
2��4��4高爐立縫管極電渣焊接頭未熔閤缺陷的防止51
2��4��5推土機油缸環焊縫未熔閤缺陷的分析53
2��4��6CO2垂直固定焊未熔閤的原因及防止對策54
2��4��7加熱爐油管與彎頭未焊透缺陷的控製56
2��4��8鈦閤金導彈艙體未焊透缺陷的分析57
2��4��9安裝膜式壁打底焊道未焊透的原因及防止60
第3章焊縫成分偏析和夾雜物62
3��1焊縫中的成分偏析62
3��1��1焊縫中成分偏析的分類62
3��1��2偏析産生的原因及防止措施63
3��1��3鋼中的雜質及含量控製64
3��2焊縫中的非金屬夾雜物76
3��2��1焊縫中夾雜物的分類及特徵76
3��2��2夾雜物的分析方法78
3��2��3焊縫中夾雜物的防止對策80
3��3焊縫中偏析和夾雜物分析實例83
3��3��1高強鋼焊縫金屬中的非金屬夾雜物分析83
3��3��2螺鏇焊管焊縫夾雜物分析及防止措施91
3��3��3微閤金鋼焊縫金屬中夾雜物的分析92
3��3��4鋼闆中夾雜物對高頻電阻焊管質量的影響95
3��3��5奧氏體不銹鋼焊縫組織中的偏析分析97
3��3��6藥芯焊絲焊縫夾雜物與氣孔分析99
3��3��7V�睺i微閤金鋼熱影響區晶內鐵素體與夾雜物分析102
第4章焊縫中的氣孔分析104
4��1焊縫中的氣孔104
4��1��1焊縫中氣孔的類型及特徵104
4��1��2 縫中氣孔的形成及危害106
4��2焊縫氣孔分析方法108
4��2��1焊縫氣孔産生的原因108
4��2��2影響氣孔産生的因素109
4��2��3防止焊縫中氣孔的對策116
4��3焊縫氣孔分析實例120
4��3��1大型儲罐氣電立焊氣孔缺陷分析120
4��3��2埋弧焊管焊縫夾珠型氣孔的形成與防止措施122
4��3��3鋁鎂閤金分餾塔及管道焊接氣孔分析123
4��3��4鍍鋅鋼闆氣孔的形成與防止126
4��3��52A12鋁閤金管件電子束焊的氣孔缺陷分析128
4��3��6ZQ650��1轉軸焊接修復的氣孔問題及解決措施130
4��3��7預塗底漆鋼闆CO2立嚮下焊氣孔的消除131
4��3��8吊車梁T形焊縫氣孔産生原因及防止對策133
4��3��9小口徑耐熱閤金鋼管鎢極氬弧焊氣孔分析135
第5章焊接應力與變形分析138
5��1焊接應力分析138
5��1��1焊接應力及引發的重大事故138
5��1��2影響焊接應力集中的因素140
5��1��3防止焊接應力的對策144
5��2焊接變形分析147
5��2��1焊接變形的特點及分類147
5��2��2影響焊接變形的因素148
5��2��3防止焊接變形的對策156
5��3防止焊接應力與變形的實例160
5��3��1大型油罐焊接變形的控製160
5��3��2三峽電站700MW轉子圓盤支架焊接變形控製164
5��3��3奧運國傢體育場“鳥巢”焊接應力和變形的控製167
5��3��4船用薄闆焊接變形控製171
5��3��5大型復雜結構鋁筒焊接變形控製173
5��3��6地鐵構架側梁焊接變形的控製175
5��3��7電站鍋爐大闆梁焊接變形的控製177
第6章焊接熱裂紋分析179
6��1焊接熱裂紋的分類、特徵及影響因素179
6��1��1焊接熱裂紋的分類179
6��1��2焊接熱裂紋的特徵181
6��1��3焊接熱裂紋的影響因素182
6��2焊接熱裂紋分析方法及防止對策185
6��2��1焊接熱裂紋分析方法185
6��2��2焊接熱裂紋分析的依據186
6��2��3焊接熱裂紋和再熱裂紋試驗方法187
6��2��4焊接熱裂紋試樣的切取和製備191
6��2��5焊接熱裂紋和再熱裂紋防止對策193
6��3焊接熱裂紋分析實例194
6��3��1大慶30萬噸乙烯工程9Ni鋼球罐焊接液化裂紋分析194
6��3��2核電站波動管對接焊縫微裂紋分析198
6��3��3東海大橋鋼箱梁焊縫熱裂紋的分析及解決措施200
6��3��4高錳鋼與低閤金鋼焊接熱裂紋的防止對策202
6��3��5奧氏體不銹鋼管道焊接熱裂紋缺陷的模擬205
6��3��6GH600波紋管與0Cr18Ni9接管氬弧焊的熱裂紋分析207
6��3��7雙麵螺鏇埋弧焊裂紋産生原因及預防對策210
6��3��8火電站珠光體耐熱鋼焊接再熱裂紋的防止對策213
第7章焊接冷裂紋分析217
7��1焊接冷裂紋的特點及影響因素217
7��1��1焊接冷裂紋的特點及分類217
7��1��2焊接冷裂紋的形態特徵220
7��1��3焊接冷裂紋的影響因素221
7��2焊接冷裂紋分析方法及防止對策224
7��2��1焊接冷裂紋試樣的選取224
7��2��2焊接冷裂紋的宏觀分析225
7��2��3焊接冷裂紋的微觀分析230
7��2��4焊接熔閤區裂紋起源與擴展分析232
7��2��5焊接冷裂紋的防止對策239
7��3焊接冷裂紋分析與防止的實例242
7��3��1大厚度異種鋼焊接裂紋原因分析及對策242
7��3��2球罐類大型焊接容器裂紋和失效分析246
7��3��3船舶高強鋼結構低溫環境下焊接冷裂紋的防止255
7��3��4超高強鋼魚雷殼體焊接裂紋的防止257
7��3��5西氣東輸X80管綫鋼的焊接冷裂紋分析258
7��3��6液壓支架用Q550+Q690高強鋼焊接裂紋分析261
7��3��7汽輪機主蒸汽綫Cr5Mo鋼管焊接裂紋分析265
7��3��8龍灘電站蝸殼排水閥閥座焊接裂紋分析及對策267
7��3��9三峽工程泄洪深孔流道鋼襯裂紋分析及處理270
第8章焊接結構斷裂分析274
8��1焊接結構的斷裂及強韌性匹配274
8��1��1焊接鋼結構破斷事故274
8��1��2高強鋼焊縫的強韌性匹配275
8��1��3高強鋼焊縫韌性的判據278
8��1��4焊接結構的應力集中與斷裂特徵279
8��2斷裂分析的思路與方法282
8��2��1斷裂分析的方法、步驟與內容282
8��2��2焊接結構失效分析的實驗技術285
8��3焊接斷口分析287
8��3��1焊接斷口的分類及特徵287
8��3��2焊接斷口的分析方法293
8��3��3斷口試樣的選取和製備294
8��3��4焊接斷口的宏觀和微觀分析296
8��4焊接結構斷裂分析實例304
8��4��1高速列車運行條件下大跨度鋼橋焊接斷裂分析304
8��4��2厚壁壓力容器斷裂事故分析(焊接工藝不當造成的失效)309
8��4��3水泥迴轉窯筒體脆性斷裂失效分析311
8��4��4高強度管綫鋼焊接接頭的斷裂韌性分析314
8��4��5煤礦用鑽杆斷裂原因分析及防止對策317
8��4��6客車後橋殼斷裂的分析和改進措施318
8��4��7汽車大梁(車架)斷裂分析及修復措施321
8��4��8電鏟鬥杆斷裂分析及修復工藝323
8��4��9環境加速奧氏體鋼焊接結構失效的例子326
第9章焊接缺陷的檢驗327
9��1焊接缺陷檢驗的依據與方法327
9��1��1産品質量檢驗的依據327
9��1��2焊接檢驗方法分類328
9��2外部(宏觀)焊接缺陷的檢驗329
9��2��1幾何偏差缺欠329
9��2��2不連續性缺欠331
9��3焊接內在缺陷的檢驗方法333
9��3��1射綫探傷檢測(RT)334
9��3��2超聲波檢測(UT)338
9��3��3磁粉及滲透檢驗340
9��3��4焊接接頭金相和電鏡檢測345
9��4工程中焊接缺陷檢驗示例353
9��4��15萬立方米液化天然氣儲罐9%Ni鋼的焊接質量檢驗353
9��4��2天然氣長輸管綫鋼的焊接質量檢驗356
9��4��3鍋爐壓力容器換熱器的射綫檢測358
9��4��4核反應堆容器的超聲波檢測359
9��4��5雙相不銹鋼的焊接性能檢驗361
參考文獻365      
前言/序言
       
				 
				
				
					創新材料與連接技術:麵嚮未來製造的挑戰與機遇  圖書簡介  本書旨在深入探討現代工業製造領域中,圍繞新材料應用、先進連接技術及其質量控製所麵臨的復雜挑戰與前沿機遇。不同於傳統的單一工種技能指導手冊,本書構建瞭一個跨學科的知識框架,聚焦於“連接”這一核心製造環節在新時代背景下的技術演進與管理優化。   第一部分:新材料的連接特性與工藝適應性  隨著航空航天、新能源汽車、高端裝備製造等領域的飛速發展,新型功能材料的應用日益普及,這對傳統的連接工藝提齣瞭嚴峻考驗。  第一章:高性能復閤材料的結構完整性  本章詳細剖析瞭碳縴維增強復閤材料(CFRP)、玻璃縴維增強復閤材料(GFRP)以及金屬基復閤材料(MMC)的微觀結構特性。重點研究瞭在不同載荷條件下,層間脫層、基體開裂等潛在失效模式。章節不僅涵蓋瞭機械連接(如鉚接、螺栓連接)的預應力計算與疲勞壽命預測,還深入探討瞭粘接技術在復閤材料接頭中的應用策略。特彆是針對熱固性樹脂和熱塑性樹脂基體的粘接界麵化學反應與固化動力學進行瞭詳盡的分析,強調瞭錶麵預處理技術對提高長期可靠性的決定性作用。  第二章:輕量化金屬閤金的連接挑戰  聚焦於鋁鋰閤金、高熵閤金以及先進高強鋼(AHSS)在汽車和軌道交通領域的應用。這些材料的焊接窗口極窄,易産生熱影響區(HAZ)的性能退化、晶粒粗化及脆性相析齣。本書係統梳理瞭激光焊接、電子束焊接等高能束流技術的工藝參數優化方法,並通過有限元模擬(FEA)手段,預測瞭熱循環對材料組織演變和殘餘應力的影響。對於難焊材料,如鈦閤金和鎳基高溫閤金,詳細闡述瞭真空釺焊和擴散連接技術的工藝控製要點,以確保接頭的塑性和抗蠕變性能。  第三章:增材製造(AM)金屬部件的質量控製  增材製造技術,特彆是選區激光熔化(SLM)和電子束熔化(EBM),正在改變零部件的製造範式。本章著重分析瞭增材製造金屬部件內部的缺陷成因,包括未熔閤、氣孔、殘餘應力導緻的翹麯變形。我們引入瞭實時過程監控技術,如原位光譜分析和高頻成像技術,用於檢測熔池的穩定性。此外,針對AM部件特有的微觀結構各嚮異性,探討瞭後處理工藝(如熱等靜壓HIP、熱處理)對改善機械性能和提高疲勞強度的有效性。   第二部分:先進連接技術的原理與過程控製  本部分轉嚮對現代工業中主流和新興連接技術的原理深度剖析與精密過程控製方法的實踐研究。  第四章:精密焊接的能量密度調控  本章深入探討瞭高品質焊接過程中的能量輸入與熱輸入控製。以激光深熔焊為例,分析瞭等離子體屏蔽效應、關鍵孔(Keyhole)的形成與失穩機理。提齣瞭基於反饋迴路的自適應功率控製算法,以應對材料不均勻性帶來的波動。對於攪拌摩擦焊(FSW)這一固相連接技術,詳細闡述瞭攪拌頭的設計參數(如肩部和針尖的幾何形狀)如何影響材料的塑性流動和動態再結晶行為,並給齣瞭優化攪拌能量密度以減少界麵缺陷的量化模型。  第五章:固相連接與異種材料的界麵工程  異種材料(如金屬與陶瓷、不同種類的金屬)的連接是當前工程應用的難點。本章聚焦於爆炸焊、摩擦攪拌過程中的界麵反應控製。針對爆炸焊,詳細分析瞭衝擊波的疊加與界麵層(如化閤物層或混閤層)的形成機製,並提齣瞭通過控製裝藥量和闆間距來調控界麵層厚度的方法。在異種金屬的擴散連接中,強調瞭利用擴散偶閤層(如使用中間過渡層)來抑製脆性金屬間化閤物的生成,從而保證連接強度和韌性。  第六章:高可靠性粘接與密封技術  超越傳統膠粘劑的應用,本章關注的是結構膠在承受高動態載荷和極端環境下的性能錶現。內容涵蓋瞭結構環氧樹脂、聚氨酯以及新型光固化粘閤劑的力學性能錶徵。重點分析瞭疲勞載荷下粘接界麵的微觀破壞演化路徑,並介紹瞭先進的無損評估技術(如超聲波C掃描、聲發射監測)在早期缺陷識彆中的應用。同時,探討瞭在真空和深冷環境下,密封材料的選擇標準與密封圈的預緊力設計。   第三部分:質量保證、可靠性評估與數字化管理  本部分關注連接製造過程的質量保障體係和麵嚮全生命周期的可靠性評估方法。  第七章:連接質量的無損檢測(NDT)前沿技術  本章係統介紹瞭用於檢測內部缺陷和界麵狀態的新型無損檢測技術。除瞭傳統的超聲波和射綫檢測外,重點引入瞭相控陣超聲(PAUT)、聚焦超聲(FUT)在復雜幾何形狀部件檢測中的優勢。對數字射綫成像(DR)和X射綫計算機斷層掃描(CT)技術在三維缺陷定位與定量分析方麵的能力進行瞭詳盡的闡述,特彆是CT技術在評估增材製造件孔隙率分布上的應用案例。  第八章:連接接頭的壽命預測與結構安全評估  基於統計力學和斷裂力學原理,本章構建瞭連接接頭的剩餘壽命預測模型。針對疲勞載荷,詳細介紹瞭基於應力強度因子(K)和斷裂韌性(G)的裂紋擴展速率計算方法。對於蠕變和應力腐蝕開裂(SCC),探討瞭環境參數與載荷曆史對加速失效的影響。特彆提齣瞭基於數據驅動的接頭健康監測(SHM)策略,利用嵌入式傳感器實時反饋結構狀態,輔助進行預測性維護。  第九章:連接過程的數字化與智能製造集成  本章展望瞭連接技術嚮工業4.0轉型的方嚮。內容涵蓋瞭製造執行係統(MES)與質量管理係統(QMS)的集成,如何實現從原材料追溯到最終産品檢驗的全流程數字化記錄。詳細介紹瞭利用機器學習算法對焊接過程參數進行優化,以實現零缺陷製造的潛力。討論瞭數字孿生模型(Digital Twin)在模擬不同服役環境對連接結構影響,從而指導設計迭代和工藝驗證中的應用價值。  本書適用於從事先進製造、材料科學、機械設計與質量工程的科研人員、工程師及高校相關專業的高年級學生和研究生。通過對前沿理論的深入解讀與工程實踐的緊密結閤,讀者將能係統掌握應對未來復雜連接挑戰所需的理論基礎與實踐工具。