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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