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第一章　弧焊电源与船体主要焊接方法 1

1.1　焊接电弧 1

1.1.1　焊接电弧的产生 1

1.1.2　焊接电弧的结构 2

1.1.3　电弧的静特性 3

1.1.4　交流电弧 3

1.1.5　电弧的偏吹 5

1.2.1　对弧焊电源外特性的要求 6

1.2　弧焊电源 6

1.2.2　对弧焊电源调节特性的要求 7

1.2.3　对弧焊电源动特性的要求 8

1.3　弧焊变压器与硅弧焊整流器 8

1.3.1　弧焊变压器 8

1.3.2　硅弧焊整流器 9

1.4　其它类型弧焊电源 10

1.4.1　晶闸管式弧焊整流器 10

1.4.2　弧焊逆变器 11

1.5　船体主要焊接方法及特点 12

1.5.1　手工电弧焊方法－电焊条手工焊接 13

1.5.2　金属极气体保护焊－实芯焊丝或药芯焊丝焊接 14

1.5.3　埋弧自动焊－焊剂＋焊丝组合焊接 16

1.6　各类船体焊接设备和工艺方法的发展 16

1.6.1　船体焊接设备的发展 16

1.6.2　船体焊接工艺方法的改进 18

2.2.1　高强度船体钢的成分特点 21

2.2　高强度船体钢的基本要求 21

2.1　引言 21

第二章　高强度船体材料 21

2.2.2　高强度船体钢的加工工艺性能 27

2.2.3　高强度船体钢的耐海水腐蚀性能 28

2.3　高强度船体钢的冶金 28

2.3.1　冶炼方法 28

2.3.2　高强度船体钢的表面和内部质量要求 29

2.3.3　船体用钢要求的提高和冶金技术的进步 29

2.4.1　高强度船体钢的强化 31

2.4　高强度船体钢的性能分析 31

2.4.2　高强度船体钢的韧化 34

2.4.3　高强度船体钢的进展 36

2.5　我国高强度船体钢介绍 37

2.5.1　高强度船体钢的成分要求 37

2.5.2　高强度船体钢的生产工艺过程 38

2.5.3　不同强度级别的高强度船体钢的化学成分与力学性能 38

2.6　高强度船体钢的配套焊接材料 42

2.6.1　高强度船体焊接材料的配套要求 42

2.6.2　焊接冶金与焊接材料设计配套 43

2.6.3　我国高强度船体钢配套焊接材料 46

第三章　高强度船体材料的焊接性 53

3.1　引言 53

3.2　金属的焊接性概念 53

3.3　各种工艺缺陷的产生与防止 54

3.3.1　焊接冷裂纹的产生与防止 54

3.3.2　船体材料抗焊接冷裂纹的能力评价 66

3.3.3　焊接热裂纹的产生与防止 70

3.3.4　再热裂纹的产生与防止 77

3.3.5　其它焊接裂纹的产生与防止 80

3.3.6　关于混合型裂纹 84

3.3.7　其它焊接缺陷的产生与防止 85

3.4　钢焊接接头的韧性 86

3.4.1　焊缝金属的韧性、影响因素及控制 86

3.4.2　焊接热影响区的韧性、影响因素及控制 98

3.5　焊接（熔焊）工艺对船体材料发展的促进 109

第四章　船体结构的焊接设计 111

4.1　焊接接头的受力 111

4.1.1　焊接接头类型 111

4.1.2　焊接残余应力与变形 113

4.1.3　焊接残余应力与变形的研究进展 125

4.1.4　焊接残余应力的消除方法 126

4.1.5　控制焊接变形的方法 129

4.1.6　焊接接头的应力集中及危害 133

4.2　船体焊接接头设计与计算 135

4.2.1　船体焊接接头设计 136

4.2.2　焊接接头计算 142

第五章　高强度钢船体的焊接 153

5.1　船体建造焊接概论 153

5.1.1　船体的构成 153

5.1.2　现代造船工艺流程 156

5.1.3　船体装配与焊接 157

5.2　高强度钢船体的焊接 163

5.2.1　焊接工艺编制 163

5.2.2　船体焊接次序及要点 168

5.2.3　船体焊接的预热与后热 182

5.2.4　固定焊与定位焊 186

5.2.5　船体的手工焊条电弧焊 188

5.2.6　船体的金属极气体保护焊 190

5.2.7　船体的埋弧自动焊 194

5.2.8　焊接线能量的选择 196

5.2.9　船体焊接缺陷的修补 198

第六章　船体的焊接质量检测 201

6.1　焊缝的射线检测 201

6.1.1　射线检测的原理 201

6.1.2　观察底片与评定缺陷 201

6.2　焊缝的超声波检测 204

6.2.1　超声波检测的原理 204

6.2.2　超声检测仪系统的主要性能 204

6.2.3　探头 205

6.2.4　试块 205

6.2.5　焊缝的超声波检测 205

6.2.6　钢板的超声波检测 207

6.3　焊缝的磁粉检测 208

6.3.1　磁粉检测的原理 208

6.3.2　磁粉检测仪器系统的性能 209

6.3.3　磁痕的观察与评定 209

7.1　焊接结构的脆性断裂 211

7.1.1　脆性断裂的特征及影响因素 211

第七章　船体焊接结构的防断设计与安全评定 211

7.1.2　防断设计准则及相关试验方法 214

7.1.3　焊接结构的防断设计 221

7.1.4　焊接结构特点及影响结构断裂失效的因素 225

7.1.5　防止脆性断裂的措施 233

7.2　焊接结构的使用安全评定 235

7.2.1　断裂力学的基本概念 235

7.2.2　“合于使用”原则安全评定的发展 238

7.3.1　主船体首次用材的确认过程 242

7.3　主船体首次用材的确认 242

7.3.2　10CrSiNiCu钢配套CO2气保护药芯焊丝首次使用的确认过程 244

第八章　船体焊接结构的疲劳 252

8.1　引言 252

8.2　疲劳的基本概念 252

8.2.1　疲劳断裂特征 252

8.2.2　变动载荷（应力）及其描述参量 253

8.2.3　高周疲劳 254

8.2.4　低周疲劳 256

8.3　焊接结构的疲劳强度 265

8.3.1　焊接接头的疲劳性能 266

8.3.2　影响焊接结构疲劳强度的其他因素 270

8.3.3　改善焊接接头疲劳强度的方法 274

8.3.4　疲劳设计 275

8.3.5　焊接接头低周疲劳特性与强度设计 278

8.4　疲劳裂纹扩展 282

8.4.1　应力、裂纹长度与疲劳裂纹扩展的关系 283

8.4.2　平均应力的影响 284

8.4.3　组织对疲劳裂纹扩展速率的影响 285

8.4.4　疲劳裂纹扩展寿命的估算 287

8.5　疲劳裂纹萌生和扩展机理 288

8.5.1　疲劳裂纹的萌生 289

8.5.2　疲劳裂纹扩展的方式和机理 290

8.5.3　改善疲劳强度的方法 293

8.6　裂纹起始寿命评估 294

引用文献 295