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第1章 绪论1

1.1 焊接结构的特点及应用1

1.1.1 焊接结构的应用及分类1

1.1.2 焊接结构生产的特点2

1.2 焊接结构制造的发展趋势3

1.2.1 焊接结构的发展3

1.2.2 材料的发展4

1.2.3 焊接生产自动化的发展5

第2章 常用焊接结构材料7

2.1 焊接结构对钢材的要求7

2.1.1 钢材的机械性能7

2.1.2 钢材的化学成分7

2.1.3 金属的焊接性8

2.2 焊接结构的破坏形式9

2.2.1 焊接结构的疲劳9

2.2.2 焊接结构的断裂10

2.2.3 焊接结构的环境失效11

2.3 焊接结构选材的基本原则13

2.3.1 母材的选择原则13

2.3.2 焊接材料的选择原则15

2.4 焊接结构常用金属材料16

2.4.1 结构钢16

2.4.2 特殊钢20

第3章 焊接接头及其设计21

3.1 焊接接头的特点与类型21

3.1.1 焊接接头的概念及特点21

3.1.2 焊接接头的基本类型22

3.2 熔焊接头的坡口形状和尺寸29

3.2.1 坡口和坡口类型29

3.2.2 坡口尺寸30

3.2.3 气焊、焊条电弧焊及气体保护焊接头坡口的基本形式和尺寸30

3.2.4 埋弧焊接头坡口的基本形式和尺寸41

3.2.5 坡口的选择设计原则41

3.3 焊接接头的表示方法48

3.3.1 焊缝符号与焊接方法代号48

3.3.2 焊接接头在图样上的表示方法53

3.4 焊接接头的设计原则59

3.4.1 焊接接头设计的一般原则59

3.4.2 常用焊接接头的设计注意事项61

第4章 焊接应力与焊接结构的变形63

4.1 应力与变形63

4.1.1 应力与变形的概念63

4.1.2 应力与变形产生的原因64

4.2 焊接残余应力对结构的影响64

4.2.1 焊接残余应力64

4.2.2 残余应力对结构的影响66

4.2.3 减小焊接残余应力的方法68

4.3 焊接变形对结构的影响75

4.3.1 常见的变形及产生原因75

4.3.2 防止和减小变形的措施79

4.3.3 焊接变形的矫正86

第5章 焊接结构制造工艺基础93

5.1 焊接结构制造工艺过程93

5.1.1 生产前的准备93

5.1.2 金属加工95

5.1.3 装配-焊接95

5.1.4 成品加工96

5.2 焊接工艺评定96

5.2.1 焊接工艺评定的目的96

5.2.2 焊接工艺评定的规则96

5.2.3 焊接工艺评定试验简述104

5.3 焊接工艺规程110

5.3.1 焊接工艺规程概述110

5.3.2 编制工艺规程的依据111

5.3.3 工艺规程的内容与编制112

5.3.4 不同焊接方法的工艺规程113

5.4 焊接生产定额计算121

5.4.1 焊接结构生产劳动定额的制定121

5.4.2 焊接结构生产材料消耗定额的制定125

第6章 焊接结构零件备料加工129

6.1 钢材加工概述129

6.1.1 钢材加工的工艺内容及工序划分129

6.1.2 钢材加工的基本方法129

6.2 钢材表面预处理132

6.2.1 机械除锈法132

6.2.2 化学除锈法133

6.3 钢材的矫正134

6.3.1 矫正的目的及原理134

6.3.2 矫正的质量要求135

6.3.3 矫正方法与设备136

6.4 放样、划线与号料142

6.4.1 放样142

6.4.2 划线146

6.4.3 号料151

6.5 钢材的下料153

6.5.1 机械切割153

6.5.2 气体火焰切割（简称气割）159

6.5.3 等离子弧切割169

6.5.4 激光切割173

6.5.5 水射流切割176

6.6 边缘加工与制孔178

6.6.1 边缘加工178

6.6.2 制孔185

6.7 成形188

6.7.1 板材的压弯188

6.7.2 管材和型材的弯曲196

6.7.3 板材的卷制205

6.7.4 板材的压延217

6.7.5 特种成形技术简介224

第7章 焊接结构的装配与焊接229

7.1 焊接结构的装配原229

7.1.1 装配的基本条件229

7.1.2 工件的定位229

7.1.3 装配中的测量235

7.2 装配用工具及量具239

7.3 焊接结构的装配239

7.3.1 装配特点及要求239

7.3.2 装配240

7.3.3 装配的质量检验与公差243

7.4 焊接结构的焊接246

7.4.1 制定焊接工艺的原则及内容247

7.4.2 焊接方法、焊接材料及焊接设备的选择247

7.5 焊接结构的热处理258

7.5.1 焊前预热258

7.5.2 焊后热处理259

7.5.3 焊前预热和焊后热处理采取的方法260

第8章 焊接工艺装备262

8.1 概述262

8.1.1 装配焊接夹具和变位机械的作用262

8.1.2 装配焊接夹具和变位机械的分类262

8.2 焊接工装夹具263

8.2.1 分类、组成及作用263

8.2.2 对焊接工装夹具的要求263

8.2.3 夹紧夹具的设计263

8.2.4 装配夹具270

8.3 焊接变位机械274

8.3.1 焊件变位机械275

8.3.2 焊机变位机械284

8.3.3 焊工变位机械289

8.4 焊接辅助装置290

8.4.1 焊剂垫装置290

8.4.2 焊剂输送、回收器290

8.4.3 导电装置292

8.5 焊接过程组合机械292

8.5.1 概论293

8.5.2 焊接变位机械组合295

8.5.3 焊接中心和焊接自动机296

8.5.4 焊接机器人300

8.5.5 焊接生产线311

第9章 典型焊接结构制造工艺318

9.1 容器结构318

9.1.1 压力容器结构及特点318

9.1.2 薄壁圆柱形容器的制造321

9.1.3 多层厚壁高压容器的制造326

9.1.4 球形容器的制造329

9.2 建筑焊接结构338

9.2.1 焊接梁与柱的制造338

9.2.2 金属网架的制造351

9.3 起重机焊接结构355

9.3.1 桥式起重机的结构特点356

9.3.2 箱形主梁的备料加工356

9.3.3 箱形主梁的装配焊接357

9.3.4 端梁的制造359

9.3.5 桥架装配焊接360

9.4 车辆焊接结构361

9.4.1 铁路客车车体的制造361

9.4.2 铁路货车的制造365

9.4.3 载货汽车车厢的制造368

第10章 焊接质量管理与质量控制370

10.1 焊接质量管理370

10.1.1 焊接质量管理的含义370

10.1.2 焊接质量管理的主要环节370

10.1.3 主要生产环节的管理373

10.2 焊接质量控制382

10.2.1 质量体系的建立和文件编制382

10.2.2 焊接质量体系的运行384

10.2.3 焊接质量控制的实施386

第11章 焊接结构质量检验397

11.1 焊接质量检验程序与内容397

11.1.1 焊接质量检验程序397

11.1.2 焊接质量检验内容399

11.2 常见的焊接缺陷403

11.2.1 焊接缺陷的分类404

11.2.2 焊接缺陷的特征与分布405

11.2.3 焊接缺陷的危害412

11.2.4 焊接缺陷的产生原因及防止措施412

11.3 焊缝的外观检测414

11.3.1 焊缝的目视检测414

11.3.2 焊缝的尺寸检测415

11.4 焊接接头的破坏性检测417

11.4.1 力学性能试验417

11.4.2 化学成分分析423

11.4.3 金相组织分析426

11.5 焊接接头的无损检测428

11.5.1 无损检测技术概述428

11.5.2 无损检测人员的资格鉴定等级与业务权限429

11.5.3 射线照相检测430

11.5.4 超声检测433

11.5.5 磁粉检测436

11.5.6 渗透检测442

11.5.7 涡流检测445

第12章 焊接资质人员的培训与资格认证450

12.1 国际焊接培训体系简介450

12.2 国际资质焊接人员培训规程451

12.2.1 国际焊接工程师、技术员、技师、技士（IWE/IWT/IWS/IWP）四类人员培训规程451

12.2.2 国际焊工和国际焊接质检人员培训规程453

12.2.3 国际焊接结构设计师455

12.3 国内焊接人员培训及考试部分规程456

12.3.1 国内焊接培训的组织与实施456

12.3.2 焊工资格认证要求457

12.3.3 焊工操作考试与检验464

12.4 焊接责任工程师473

12.4.1 焊接责任工程师的条件与职责473

12.4.2 焊接责任工程师的资格申请、考核与审批474

12.4.3 焊接责任工程师的日常管理474

第13章 焊接清洁生产和安全475

13.1 焊接生产清洁及节能技术475

13.1.1 焊接清洁生产的意义475

13.1.2 焊接清洁生产的实施途径475

13.1.3 焊接清洁生产的内容476

13.2 焊接生产中的污染与卫生防护技术476

13.2.1 焊接生产中的污染476

13.2.2 卫生防护技术479

13.3 焊接生产中的安全482

13.3.1 焊接防火与防爆482

13.3.2 焊接用电安全483

第14章 焊接结构失效分析485

14.1 概述485

14.1.1 焊接结构失效形式485

14.1.2 焊接结构失效的主要原因485

14.2 焊接结构的脆性断裂486

14.2.1 脆性断裂的能量理论487

14.2.2 脆性断裂的特征与影响因素488

14.2.3 防止脆性断裂的措施490

14.2.4 典型脆性断裂事故举例493

14.3 焊接结构的疲劳断裂496

14.3.1 疲劳断裂过程496

14.3.2 疲劳断口特征497

14.3.3 疲劳载荷498

14.3.4 影响焊接接头疲劳断裂的主要因素499

14.3.5 改善焊接接头疲劳强度的方法501

14.4 焊接结构的环境失效502

14.4.1 应力腐蚀破坏502

14.4.2 高温损伤504