焊接工程缺欠分析与对策

陈伯蠡教授曾任清华大学校长教学顾问、校教学委员会委员及校大学生研究训练计划指导组组长。自1955年于清华大学研究生毕业至今，一直在清华大学从事焊接冶金学的教学与科学研究工作。在我国焊接专业的创办与建设上，颇有建树，所主讲的《焊接冶金原理》被授予清华大学一类课。 2100433B

本书系统地讨论和分析了缺欠与缺陷定义、分类，焊接工程中缺欠形成的一般条件，缺欠影响和缺欠修复。涉及焊接应力与变形、接头性能变化（强韧性、疲劳强度、蠕变断裂强度与耐蚀性等）、各类裂纹和气孔等。重点分析了各种影响因素的作用，强调缺欠形成的有关基本概念。介绍了焊接工艺流程各环节的质量要求、焊接工艺参数的优化及焊接材料的合理选择。此外，另设附篇，选编了50个焊接结构产品缺欠分析实例。

本书可供从事焊接生产的工程技术人员使用，亦可用作高等院校、中等技术学校有关专业师生的参考书。

第1章概述1

11缺欠与缺陷1

111焊接缺欠与缺陷的定义1

112焊接缺欠与焊接缺陷的关系2

113焊接缺欠对接头质量的影响2

114焊接缺欠的分类5

115各种焊接缺欠的控制8

12大型焊接工程结构缺欠和事故案例10

121奥运国家体育场“鸟巢”钢结构焊接缺陷的防止10

122液化石油气球罐爆炸事故案例及防止对策15

123大跨度钢桥焊接结构的疲劳损伤及防止对策16

124铁路钢轨断裂事故分析及防止21

第2章焊缝外观缺欠24

21焊缝外观缺欠及质量要求24

211常见的外观缺欠24

212接头外观质量要求及缺欠分级27

213不同焊接工艺的外观缺欠及防止措施29

214焊接缺陷试样的制备33

22焊缝咬边36

221咬边的类型及特点36

222焊缝咬边对接头质量的影响36

223咬边的原因及防止对策38

23未熔合及未焊透39

231未熔合及未焊透的危害39

232未熔合及未焊透产生的原因41

233未熔合及未焊透的防止措施43

24焊缝外观缺欠分析示例44

241西气东输管道自动焊外观缺陷的防止44

242高速焊钢管焊缝凹陷和咬边分析48

243螺旋埋弧焊钢管的咬边及防止50

244高炉立缝管极电渣焊接头未熔合缺陷的防止51

245推土机油缸环焊缝未熔合缺陷的分析53

246CO2垂直固定焊未熔合的原因及防止对策54

247加热炉油管与弯头未焊透缺陷的控制56

248钛合金导弹舱体未焊透缺陷的分析57

249安装膜式壁打底焊道未焊透的原因及防止60

第3章焊缝成分偏析和夹杂物62

31焊缝中的成分偏析62

311焊缝中成分偏析的分类62

312偏析产生的原因及防止措施63

313钢中的杂质及含量控制64

32焊缝中的非金属夹杂物76

321焊缝中夹杂物的分类及特征76

322夹杂物的分析方法78

323焊缝中夹杂物的防止对策80

33焊缝中偏析和夹杂物分析实例83

331高强钢焊缝金属中的非金属夹杂物分析83

332螺旋焊管焊缝夹杂物分析及防止措施91

333微合金钢焊缝金属中夹杂物的分析92

334钢板中夹杂物对高频电阻焊管质量的影响95

335奥氏体不锈钢焊缝组织中的偏析分析97

336药芯焊丝焊缝夹杂物与气孔分析99

337VTi微合金钢热影响区晶内铁素体与夹杂物分析102

第4章焊缝中的气孔分析104

41焊缝中的气孔104

411焊缝中气孔的类型及特征104

412 缝中气孔的形成及危害106

42焊缝气孔分析方法108

421焊缝气孔产生的原因108

422影响气孔产生的因素109

423防止焊缝中气孔的对策116

43焊缝气孔分析实例120

431大型储罐气电立焊气孔缺陷分析120

432埋弧焊管焊缝夹珠型气孔的形成与防止措施122

433铝镁合金分馏塔及管道焊接气孔分析123

434镀锌钢板气孔的形成与防止126

4352A12铝合金管件电子束焊的气孔缺陷分析128

436ZQ6501转轴焊接修复的气孔问题及解决措施130

437预涂底漆钢板CO2立向下焊气孔的消除131

438吊车梁T形焊缝气孔产生原因及防止对策133

439小口径耐热合金钢管钨极氩弧焊气孔分析135

第5章焊接应力与变形分析138

51焊接应力分析138

511焊接应力及引发的重大事故138

512影响焊接应力集中的因素140

513防止焊接应力的对策144

52焊接变形分析147

521焊接变形的特点及分类147

522影响焊接变形的因素148

523防止焊接变形的对策156

53防止焊接应力与变形的实例160

531大型油罐焊接变形的控制160

532三峡电站700MW转子圆盘支架焊接变形控制164

533奥运国家体育场“鸟巢”焊接应力和变形的控制167

534船用薄板焊接变形控制171

535大型复杂结构铝筒焊接变形控制173

536地铁构架侧梁焊接变形的控制175

537电站锅炉大板梁焊接变形的控制177

第6章焊接热裂纹分析179

61焊接热裂纹的分类、特征及影响因素179

611焊接热裂纹的分类179

612焊接热裂纹的特征181

613焊接热裂纹的影响因素182

62焊接热裂纹分析方法及防止对策185

621焊接热裂纹分析方法185

622焊接热裂纹分析的依据186

623焊接热裂纹和再热裂纹试验方法187

624焊接热裂纹试样的切取和制备191

625焊接热裂纹和再热裂纹防止对策193

63焊接热裂纹分析实例194

631大庆30万吨乙烯工程9Ni钢球罐焊接液化裂纹分析194

632核电站波动管对接焊缝微裂纹分析198

633东海大桥钢箱梁焊缝热裂纹的分析及解决措施200

634高锰钢与低合金钢焊接热裂纹的防止对策202

635奥氏体不锈钢管道焊接热裂纹缺陷的模拟205

636GH600波纹管与0Cr18Ni9接管氩弧焊的热裂纹分析207

637双面螺旋埋弧焊裂纹产生原因及预防对策210

638火电站珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防止对策213

第7章焊接冷裂纹分析217

71焊接冷裂纹的特点及影响因素217

711焊接冷裂纹的特点及分类217

712焊接冷裂纹的形态特征220

713焊接冷裂纹的影响因素221

72焊接冷裂纹分析方法及防止对策224

721焊接冷裂纹试样的选取224

722焊接冷裂纹的宏观分析225

723焊接冷裂纹的微观分析230

724焊接熔合区裂纹起源与扩展分析232

725焊接冷裂纹的防止对策239

73焊接冷裂纹分析与防止的实例242

731大厚度异种钢焊接裂纹原因分析及对策242

732球罐类大型焊接容器裂纹和失效分析246

733船舶高强钢结构低温环境下焊接冷裂纹的防止255

734超高强钢鱼雷壳体焊接裂纹的防止257

735西气东输X80管线钢的焊接冷裂纹分析258

736液压支架用Q550 Q690高强钢焊接裂纹分析261

737汽轮机主蒸汽线Cr5Mo钢管焊接裂纹分析265

738龙滩电站蜗壳排水阀阀座焊接裂纹分析及对策267

739三峡工程泄洪深孔流道钢衬裂纹分析及处理270

第8章焊接结构断裂分析274

81焊接结构的断裂及强韧性匹配274

811焊接钢结构破断事故274

812高强钢焊缝的强韧性匹配275

813高强钢焊缝韧性的判据278

814焊接结构的应力集中与断裂特征279

82断裂分析的思路与方法282

821断裂分析的方法、步骤与内容282

822焊接结构失效分析的实验技术285

83焊接断口分析287

831焊接断口的分类及特征287

832焊接断口的分析方法293

833断口试样的选取和制备294

834焊接断口的宏观和微观分析296

84焊接结构断裂分析实例304

841高速列车运行条件下大跨度钢桥焊接断裂分析304

842厚壁压力容器断裂事故分析（焊接工艺不当造成的失效）309

843水泥回转窑筒体脆性断裂失效分析311

844高强度管线钢焊接接头的断裂韧性分析314

845煤矿用钻杆断裂原因分析及防止对策317

846客车后桥壳断裂的分析和改进措施318

847汽车大梁（车架）断裂分析及修复措施321

848电铲斗杆断裂分析及修复工艺323

849环境加速奥氏体钢焊接结构失效的例子326

第9章焊接缺陷的检验327

91焊接缺陷检验的依据与方法327

911产品质量检验的依据327

912焊接检验方法分类328

92外部（宏观）焊接缺陷的检验329

921几何偏差缺欠329

922不连续性缺欠331

93焊接内在缺陷的检验方法333

931射线探伤检测（RT）334

932超声波检测（UT）338

933磁粉及渗透检验340

934焊接接头金相和电镜检测345

94工程中焊接缺陷检验示例353

9415万立方米液化天然气储罐9%Ni钢的焊接质量检验353

942天然气长输管线钢的焊接质量检验356

943锅炉压力容器换热器的射线检测358

944核反应堆容器的超声波检测359

945双相不锈钢的焊接性能检验361

参考文献365 2100433B

《连铸钢缺陷分析与对策》是连铸钢缺陷分析与对策研究的实用性专著。应用扫描电镜对连铸钢缺陷给予一个全新的描述和诠释。按照钢材生产流程，向读者展示连铸钢各个阶段钢中缺陷的宏观和微观形貌。系列介绍连铸钢中缺陷在生产和使用各个阶段前后的变化规律。代表性地分析典型缺陷的生成原因及各类缺陷对钢材性能的影响，提出了生产优质钢减少或避免缺陷产生的工艺路线和措施。

理想的焊缝是完美的，但是完美的事物往往是不存在的。

焊缝缺欠不可避免，气孔、裂纹、夹杂、形状偏差等。如果缺欠在标准规定的接受范围之内，那么焊缝就是合格的，这时存在的气孔等缺欠，是可以接受的，不能称为焊接缺陷。

缺欠和缺陷，两个概念，不能混淆。