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绪章绪论
焊接作为一种重要的先进制造技术,在工业生产和国民经济建设中起着非常重要的作用。充分了解焊接结构的特点以及不同材质不同构件的焊接性,对于先进焊接结构的制造具有重要的理论指导意义。
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●0.1如果没有焊接
介绍焊接技术在日常生活及工业中的应用
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●0.2《焊接结构》概述
焊接作为一种制造技术或生产手段,其目的是要获得具有优异的连接质量和优秀的使用性能的产品(或构件)。在实际工作中,采用“金属焊接性”的概念作为一个分类系统,在考虑焊接残余应力和变形的影响方面有一定的意义。本节介绍课程体系,焊接结构重要性等,重点掌握金属焊接性的概念以及影响焊接性的因素。
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第一章焊接应力及变形
建立焊接应力与变形的内在联系,引出焊接应力和变形产生的本质
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●1.1焊接应力的基本知识
内应力是指当外部荷载去掉以后,仍残存在物体内部的应力。它是由于材料内部宏观或微观的组织发生了不均匀的体积变化而产生的。内应力假说建立了一组描述脆性材料强度指标和弹模指标尺寸效应的方程;该假说认为内应力场或者说内应力能会随试件尺寸加大而加大,在引起材料强度指标随试件尺寸加大而减小的同时,还会引起材料初始切线弹模随试件尺寸加大而加大的弹模尺寸效应。掌握内应力的产生原因,对于理解焊接应力具有重要的意义。
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●1.2平板中心加热时的纵向应力和变形
本节以平板中心加热为例介绍了纵向应力和变形的产生过程
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●1.3长板条单侧加热应力和变形
本节介绍了长板条单测加热的应力和变形产生的基本过程
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●1.4焊接残余应力的分布-1
焊接残余变形是指焊后残存于结构中的变形。通过本节内容学习,能够分析和理解焊接残余变形的影响因素(难点);掌握控制和减少焊接残余变形的办法;掌握矫正焊接残余变形的方法(重点)。
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●1.5焊接残余应力的分布-2
由于焊接局部高温加热而造成焊件上温度分布不均匀,导致在焊接结构内部产生了焊接应力与变形。焊接应力是引起脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂和失稳破坏的主要原因,焊接变形使结构的形状和尺寸精度难以达到技术要求,直接影响结构的制造质量和使用性能。 本节内容主要是对焊接应力、变形的控制工艺内容进行归纳,对焊接应力、变形的控制工艺操作技巧进行剖析。
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●1.6焊接残余应力的分布-3
由于焊接局部高温加热而造成焊件上温度分布不均匀,导致在焊接结构内部产生了焊接应力与变形。焊接应力是引起脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂和失稳破坏的主要原因,焊接变形使结构的形状和尺寸精度难以达到技术要求,直接影响结构的制造质量和使用性能。
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●1.7焊接残余应力的影响-1
介绍了焊接残余应力对结构性能的影响
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●1.8焊接残余应力的影响-2
介绍了焊接残余应力对结构性能的影响
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●1.9焊接残余变形分类
介绍了焊接变形的类型及特征
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●1.10焊接纵向收缩变形
通过引入收缩力模型介绍焊接纵向收缩变形产生原理
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●1.11焊接横向收缩变形
介绍焊接横向收缩变形的产生过程及影响因素
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●1.12焊前调控残余应力和变形措施
从设计阶段入手,介绍了调控焊接残余应力和变形措施
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●1.13随焊调控残余应力和变形措施-1
从焊接过程中入手,介绍了调控焊接残余应力和变形措施
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●1.14随焊调控残余应力和变形措施-2
从焊接过程中入手,介绍了调控焊接残余应力和变形措施
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●1.15焊后调控残余应力和变形措施-机械方法
从焊后处理阶段入手,介绍了调控焊接残余应力和变形措施
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●1.16焊后调控残余应力和变形措施-加热方法
从加热变形角度出发,介绍了调控焊接残余应力和变形措施
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第二章焊接接头
焊接接头是指两个或两个以上零件要用焊接组合的接点。或指两个或两个以上零件用焊接方法连接的接头,包括焊缝、熔合区和热影响区。熔焊的焊接接头是的由高温热源进行局部加热而形成。焊接接头由焊缝金属、熔合区、热影响区和母材金属所组成。焊接接头的应力集中对其性能具有重要影响。不同焊接接头中的应力分布及应力集中程度不同。本章重点学习应力集中及其产生原因,以及不同类型接头的应力分布特征及其影响因素。
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●2.1焊接接头基本概念
介绍常用焊接接头的基本形式及其特点
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●2.2焊缝基本形式
介绍了焊缝的基本形式及特点
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●2.3焊接接头不均匀性和力学行为
本节主要介绍不同焊接焊接接头的基本属性
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●2.4低强焊缝金属接头的力学性能
本节主要介绍了低强焊缝的力学性能及其应用
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●2.5应力集中及产生原因
重点介绍了应力集中基本概念、产生原因及其影响因素
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●2.6电弧焊T形接头接头工作应力
介绍了电弧焊T形接头的工作应力、影响因素及规律
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●2.7电弧焊搭接接头工作应力
介绍了电弧焊搭接接头的工作应力、影响因素及规律
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●2.8焊接对接接头静载强度计算
基于8个假设,建立焊接接头静载强度校核基本公式
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●2.9焊接T型接头和搭接接头静载强度计算
基于8个假设,建立焊接T形接头和搭接接头静载强度校核基本步骤
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第三章焊接结构的脆性断裂
本章介绍了焊接结构脆性断裂基本知识、影响因素以及预防措施
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●3.1焊接结构脆性断裂特征
通过具体案例分析脆性断裂的特征
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●3.2金属材料断裂特征
介绍金属材料断裂的类型以及宏微观特征
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●3.3脆性断裂影响因素
主要介绍脆性断裂影响因素以及影响规律
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●3.4材料断裂评定方法-转变温度法
重点介绍转变温度法的试验过程以及评定标准
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●3.5材料断裂评定方法-断裂力学法
重点介绍断裂力学法的特征及其判据
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●3.6金属材料脆性断裂的能量理论
重点介绍能量理论的推导过程及修正公式的适用范围
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●3.7应力场强度方法
介绍应力场强度法
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●3.8焊接结构制造工艺特点与脆断的关系
介绍焊接结构制造工艺对脆断的影响
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●3.9预防焊接结构脆性断裂的措施
重点介绍预防焊接结构脆性断裂的措施
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第四章焊接接头和结构的疲劳强度
本章介绍焊接接头和结构的疲劳断裂现象、疲劳强度、影响因素以及调控措施
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●4.1材料和结构疲劳失效现象
通过生活中的典型案例引入材料和结构疲劳失效现象
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●4.2疲劳断裂和脆性断裂的异同点
对比分析疲劳断裂和脆性断裂的异同点
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●4.3疲劳断裂的物理过程及断口特征
主要介绍疲劳断裂过程以及宏微观断口形貌
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●4.4疲劳试验和疲劳图
介绍几种典型的疲劳试验图及其分析方法
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●4.5焊接接头疲劳强度的影响因素-1
介绍焊接接头疲劳强度的影响因素
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●4.6焊接接头疲劳强度的影响因素-2
介绍焊接接头疲劳强度的影响因素
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●4.7焊接接头疲劳强度设计原则
介绍焊接接头疲劳强度设计所遵循的基本原则
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●4.8提高焊接接头疲劳强度的措施(1)
介绍提高焊接接头和结构疲劳强度的措施
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●4.9提高焊接接头疲劳强度的措施(2)
介绍提高焊接接头和结构疲劳强度的措施
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●4.10断裂力学在疲劳裂纹扩展研究中的应用
介绍断裂力学评定方法及其在疲劳裂纹扩展研究中的应用





