绪 论(1)

0.1 焊接的重要性及焊接结构在工业生产中的应用和特点(1)

0.2 焊接结构的分类(5)

0.3 焊接结构生产工艺过程(6)

0.4 课程的性质及主要内容(7)

0.5 学习本课程应达到的能力目标(8)

模块一 焊接应力与变形(10)

1.1 焊接应力与变形的产生(10)

1.1.1 应力与变形的基本知识(10)

1.1.2 研究焊接应力与变形的基本假定(11)

1.1.3 焊接应力与变形产生的原因(12)

【综合训练】(15)

1.2 焊接残余应力(15)

1.2.1 焊接残余应力的分布(15)

1.2.2 焊接残余应力对焊接结构的影响(20)

1.2.3 减小焊接残余应力的措施(21)

1.2.4 消除焊接残余应力的方法(24)

1.2.5 焊接残余应力的测定(26)

1.2.6 焊接应力与变形分析实训(26)

【综合训练】(28)

1.3 焊接残余变形(29)

1.3.1 焊接残余变形的种类及其影响因素(29)

1.3.2 预防焊接残余变形的措施(34)

1.3.3 矫正焊接残余变形的方法(40)

1.3.4 焊接变形的观测实训(42)

【综合训练】 (44)

小 结(45)

模块二 焊接接头及焊接结构的强度(46)

2.1 焊接接头及坡口(46)

2.1.1 焊接接头的基础知识(46)

2.1.2 焊接坡口的基础知识(47)

2.1.3 焊接接头的基本形式(48)

【综合训练】(50)

2.2 焊缝类型及焊缝符号(50)

2.2.1 焊缝类型(50)

2.2.2 焊缝符号(51)

【综合训练】(55)

2.3 焊接接头设计及强度计算(56)

2.3.1 焊接接头的设计及选用原则(56)

2.3.2 常见焊接接头的合理性比较(56)

2.3.3 焊接接头的静载强度计算(57)

【综合训练】(60)

2.4 焊接结构的疲劳与断裂(61)

2.4.1 焊接结构的疲劳强度(61)

2.4.2 焊接结构的脆性断裂(65)

【综合训练】(73)

2.5 焊接结构的应力腐蚀破坏(73)

2.5.1 应力腐蚀的基本知识(73)

2.5.2 应力腐蚀的断裂过程(74)

2.5.3 提高结构抗应力腐蚀破坏的途径(75)

【综合训练】(76)

小 结(76)

模块三 焊接结构的备料及成形加工(78)

3.1 钢材的预处理(78)

3.1.1 钢材的净化(78)

3.1.2 钢材的矫形(79)

【综合训练】(90)

3.2 划线与放样(91)

3.2.1 划线(91)

3.2.2 放样与号料(94)

3.2.3 展开放样(96)

【综合训练】(98)

3.3 下料(99)

3.3.1 手工下料(99)

3.3.2 机械下料(100)

【综合训练】 (103)

3.4 弯曲成形(103)

3.4.1 弯曲成形的基础知识(103)

3.4.2 机械压弯成形(105)

3.4.3 板材、 型材展开长度的计算(105)

3.4.4 卷板(107)

【综合训练】 (110)

3.5 冲压成形(110)

3.5.1 拉延(110)

3.5.2 旋压(112)

3.5.3 爆炸成形(112)

【综合训练】 (113)

小 结(113)

模块四 焊接结构的装配(114)

4.1 装配基本知识(114)

4.1.1 装配的基本条件(114)

4.1.2 零件的定位原理及定位(115)

4.1.3 装配中的测量(116)

【综合训练】(117)

4.2 装配用具及设备(118)

4.2.1 装配用工具(118)

4.2.2 装配用夹具(118)

4.2.3 装配用设备(120)

【综合训练】(121)

4.3 常用装配方法及装配工艺过程的制定(122)

4.3.1 常用装配方法(122)

4.3.2 装配工艺过程制定(124)

【综合训练】(125)

4.4 典型焊接结构的装配(125)

4.4.1 球形储罐的现场组装(125)

4.4.2 钢制焊接立式圆筒形储罐的现场组装(127)

【综合训练】 (128)

小 结(128)

模块五 焊接结构生产工艺规程的编制(129)

5.1 焊接结构的工艺性审查(129)

5.1.1 焊接结构工艺性审查的目的(129)

5.1.2 焊接结构工艺性审查的步骤(129)

5.1.3 焊接结构工艺性审查的内容(130)

5.1.4 焊接结构工艺性审查举例(130)

【综合训练】(132)

5.2 焊接结构制造工艺规程制定(133)

5.2.1 焊接结构制造工艺规程的基本知识(133)

5.2.2 焊接结构制造工艺规程的编制(134)

5.2.3 典型焊接结构工艺规程举例(135)

【综合训练】(138)

5.3 焊接结构的焊接工艺(139)

5.3.1 焊接工艺制订的内容和原则(139)

5.3.2 焊接方法及焊接工艺参数的选择(139)

5.3.3 焊接工艺评定(141)

5.3.4 典型焊接结构焊接工艺举例(143)

【综合训练】(145)

5.4 焊接结构生产工艺过程分析(146)

5.4.1 生产纲领对工艺过程分析的影响(146)

5.4.2 结构生产的要求对工艺过程分析的影响(147)

5.4.3 工艺过程分析的方法和内容(148)

5.4.4 典型焊接结构工艺过程分析举例(148)

【综合训练】(149)

小 结(150)

模块六 典型焊接结构的生产工艺(152)

6.1 压力容器的生产工艺(152)

6.1.1 压力容器的基础知识(152)

6.1.2 压力容器所用焊接接头形式(154)

6.1.3 压力容器制造(155)

6.1.4 典型压力容器的焊接工艺(158)

6.1.5 锅炉及压力容器受压件纵缝、 环缝的返修(164)

【综合训练】(164)

6.2 桥式起重机的生产工艺(166)

6.2.1 焊接梁的结构(167)

6.2.2 箱形梁的装配与焊接(168)

6.2.3 梁焊接后的变形及其防止措施(170)

【综合训练】(173)

小 结(174)

模块七 装配-焊接工艺装备(175)

7.1 装配-焊接工艺装备基本知识(175)

7.1.1 焊接工艺装备在焊接生产中的地位及作用(175)

7.1.2 焊接工艺装备的种类及特点(176)

【综合训练】(177)

7.2 焊接工装夹具(178)

7.2.1 焊接工装夹具的分类及组成(178)

7.2.2 焊接工装夹具的选择与设计(178)

【综合训练】(191)

7.3 焊接变位机械(194)

7.3.1 焊件变位机械(194)

7.3.2 焊机变位机械(200)

7.3.3 焊工变位机械(203)

【综合训练】(203)

7.4 焊接机器人简介(204)

7.4.1 焊接机器人的发展历程及其在国内外应用现状(204)

7.4.2 焊接机器人系统的组成和分类(205)

7.4.3 弧焊机器人工作站(206)

【综合训练】(210)

小 结(210)

模块八 焊接结构生产的组织管理、 劳动保护与安全文明生产(212)

8.1 焊接结构生产车间的组成与设计(212)

8.1.1 焊接结构生产车间的类型和组成(212)

8.1.2 焊接结构生产车间的设计(213)

8.1.3 焊接工时及材料定额(218)

【综合训练】(219)

8.2 焊接结构生产的组织与质量管理(219)

8.2.1 焊接结构生产的组织(219)

8.2.2 焊接结构生产的质量管理(221)

8.2.3 焊接结构生产过程质量控制(223)

【综合训练】(228)

8.3 焊接结构生产的劳动保护与安全文明生产(228)

8.3.1 企业安全文明生产常识(228)

8.3.2 焊接安全操作常识(229)

8.3.3 焊接劳动卫生与防护(232)

8.3.4 焊接生产安全管理(236)

小 结(237)

参考文献(239) 2100433B

《焊接结构生产》课程是焊接技术及自动化专业必修的核心主干课程, 综合性、 实践性强。培养学生掌握焊接结构生产中常用的备料和成形加工方法, 掌握典型焊接结构的生产工艺, 具备运用所学知识, 分析、 解决焊接生产现场技术问题的能力, 主要讲授焊接应力与变形、 焊接接头的应力分布及静载强度、 焊接结构备料及成形加工、 焊接结构的装配与焊接工艺、 装配-焊接工艺装备、 焊接结构工艺性分析、 典型焊接结构的生产工艺, 焊接结构的生产组织与安全技术等基本知识。

本书是教育部高职高专材料类专业教学指导委员会工程材料与成形工艺类专业规划教材。

本书主要论述焊接应力与变形; 焊接接头及焊接结构的强度; 焊接结构的备料及成形加工; 焊接结构的装配; 焊接结构生产工艺规程的编制; 典型焊接结构生产工艺; 装配-焊接工艺装备; 焊接结构生产的组织管理、 劳动保护与安全文明生产。

本书在编写过程中, 从现代高职人才培养目标出发, 注重教学内容的实用性, 特别是结合焊接专业技术岗位特点及培养“双证制”人才的需要, 尽量结合生产实际组织内容, 以满足焊接工程技术人员及各级焊工对焊接结构生产知识的要求。本书编写模式新颖, 每个模块开始安排有“学习目标”, 结束安排有“综合训练”, 包括基本知识训练和基本技能训练, 兼顾了焊工职业技能鉴定对焊接结构生产知识要求的考点。同时, 通过技能训练, 使学生能够对焊接结构生产中一般结构进行备料及成形加工; 学会简单焊接结构的装配; 能够对一般焊接结构进行简单的工艺分析; 具备制定简单焊接结构生产工艺规程的能力。为了便于教学, 本书还配备了电子教案和部分习题解答, 可供老师教学参考。

本书可作为高等职业技术院校焊接技术及自动化专业的教材, 也可作为各类成人教育焊接专业的教材及各级焊工职业技能鉴定培训教材, 同时可供有关工程技术人员参考。

第2版前言

第1版前言

第一单元 焊接结构生产基础知识

模块一 焊接结构概述

一、焊接结构的特点

二、焊接结构的基本类型及组成元件

三、焊接结构在工业发展中的作用

【综合训练】

模块二 焊接接头

一、焊接接头的组成及类型

二、焊缝的基本形式

三、焊缝代号

【综合训练】

模块三 焊接结构的生产工艺流程与安全管理

一、焊接结构的生产工艺流程

二、焊接生产安全管理

三、5S管理的基础知识

【综合训练】

第二单元 焊接应力与变形

模块一 焊接应力与变形的产生

一、应力和变形的基础知识

二、研究焊接应力与变形的几个假定

三、焊接应力与变形产生的原因

【综合训练】

模块二 焊接残余变形

一、焊接变形的分类及其影响因素

二、控制焊接变形的措施

三、矫正焊接变形的方法

【综合训练】

模块三 焊接应力

一、焊接应力的分类及分布

二、焊接应力对焊接结构的影响

三、减小焊接应力的措施

四、消除焊接残余应力的措施

【综合训练】

第三单元 焊接接头的强度计算及破坏方式

模块一 电弧焊接头的工作应力

一、应力集中

二、电弧焊接头的工作应力分布

【综合训练】

模块二 焊接结构的静载强度计算

一、工作焊缝和联系焊缝

二、焊接接头静载强度计算的假设

三、电弧焊对接接头的静载强度计算

【综合训练】

模块三 焊接结构的破坏

一、焊接结构的疲劳破坏

二、焊接结构的脆性断裂

【综合训练】

第四单元 焊接结构生产工艺

模块一 焊接结构工艺性审查

一、工艺性审查的目的

二、工艺性审查的步骤

三、工艺性审查的内容

四、工艺性审查的方式和程序

【综合训练】

模块二 焊接生产工艺过程分析

一、焊接工艺过程分析的原则

二、生产纲领对工艺过程分析的影响

三、工艺过程分析方法及内容

【综合训练】

模块三 焊接工艺评定

一、焊接工艺评定的目的

二、焊接工艺评定的程序

【综合训练】

模块四 焊接工艺规程

一、焊接工艺规程的格式

二、焊接工艺规程的内容

三、焊接工艺规程的编制

四、焊接工艺规程的审批程序

【综合训练】

第五单元 焊接结构备料加工工艺

模块一 钢材的矫正及预处理

一、钢材变形的原因

二、钢材变形的矫正

……

第六单元 焊接结构的装焊工艺

第七单元 装配焊工工艺装备

第八单元 典型焊接结构的生产工艺

绪论 1

一、焊接结构的特点 1

二、本教材所讲授的内容 2

三、学习本课程应达到的能力目标 2

四、学习方法与教学建议 2

第一章　焊接结构概述 3

第一节　焊接结构的基本构件 3

一、焊接梁、柱、桁架结构 3

二、焊接容器结构 6

三、机械零部件焊接结构 7

四、薄板焊接结构 9

第二节　焊接结构生产工艺过程 11

一、生产组织与准备 11

二、备料加工 11

三、装配与焊接 12

四、焊接结构质量检验 12

综合训练 12

第二章　焊接应力与变形 13

第一节　焊接应力与变形的产生 13

一、焊接应力与变形的基本知识 13

二、焊接应力与变形产生的原因 13

第二节　焊接残余应力 15

一、焊接残余应力的分类 15

二、焊接残余应力的分布 16

三、焊接残余应力对焊接结构的影响 17

四、控制焊接残余应力的措施 17

五、消除或减小焊接残余应力的方法 20

第三节　焊接变形 21

一、焊接变形的种类及其影响因素 21

二、控制焊接变形的措施 25

三、矫正焊接变形的方法 30

综合训练 31

第三章　焊接接头的应力分布及静载

强度 33

第一节　焊接接头的基本知识 33

一、焊接接头的组成 33

二、焊接接头基本形式 33

三、电弧焊焊缝基本形式 36

四、焊缝符号 37

第二节　常用焊接接头的工作应力分布 41

一、应力集中 41

二、电弧焊接头的工作应力分布 42

第三节　焊接接头的静载强度 44

一、焊接接头静载强度计算的假设 44

二、焊缝许用应力 45

三、电弧焊接头的静载强度计算 46

第四节　焊接接头的脆性断裂与疲劳破坏 50

一、焊接结构的脆性断裂 50

二、疲劳破坏 52

综合训练 53

第四章　焊接结构工艺性分析与工艺

制订 55

第一节　焊接结构工艺性分析的基本

知识 55

一、焊接结构工艺性分析的目的 55

二、焊接结构工艺性分析的步骤 56

三、焊接结构工艺性分析的内容 57

第二节　典型焊接结构工艺性分析 61

一、轮的结构工艺性分析 61

二、型钢桁架的结构工艺性分析 63

第三节　焊接结构生产工艺规程的基本

知识 64

一、生产过程和工艺过程 64

二、工艺过程的组成 64

第四节　焊接结构工艺规程的编制 65

一、焊接工艺规程的作用 65

二、编制工艺规程的依据 66

三、编制工艺规程的步骤 67

四、焊接工艺规程的编制内容与要求 73

综合训练 75

第五章　焊接结构备料及成形加工 77

第一节　钢材的矫正及预处理 77

一、钢材变形的原因 77

二、钢材的矫正原理及允许变形量 77

三、钢材的矫正方法 78

四、钢材的表面清理 88

第二节　划线、放样与下料 89

一、识图与划线 89

二、放样 92

三、下料 100

四、坯料的边缘加工 103

第三节　弯曲与成形 104

一、弯曲成形 104

二、机械压弯成形 106

三、卷板 106

第四节　拉深和旋压 109

一、拉深 109

二、旋压 110

三、爆炸成形 111

综合训练 111

第六章　焊接结构的装配与焊接

工艺 113

第一节　焊接结构的装配 113

一、装配基本条件及装配基准 113

二、装配中的测量 114

三、焊接结构的装配工艺 117

四、装配基本方法 119

五、典型结构的装配工艺 124

第二节　焊接结构的焊接工艺 128

一、焊接工艺制订的原则和内容 128

二、焊接工艺方法的选择 129

三、焊接参数的选定 129

四、确定合理的焊接热参数 129

五、焊接工艺评定 130

综合训练 132

第七章　装配—焊接工艺装备 134

第一节　概述 134

一、焊接工装的作用 134

二、焊接工装的分类及应用 134

三、焊接工装的组成及选用原则 135

第二节　定位及夹紧装置 136

一、焊件的定位及定位器 136

二、焊件在夹紧机构中夹紧 140

第三节　装配用工夹具及设备 152

一、装配用工具及量具 152

二、装配用设备 153

第四节　焊接变位机械 157

一、焊件变位机械 157

二、焊机变位机械 166

三、焊工变位机械 169

四、焊接变位机械的组合应用 170

综合训练 172

第八章　典型焊接结构的生产工艺 174

第一节　桥式起重机桥架的生产工艺 174

一、桥式起重机的组成、主要部件的结构

特点及技术标准 174

二、主梁及端梁的制造工艺 177

三、桥架的装配与焊接工艺 181

第二节　压力容器的生产工艺 183

一、压力容器的基本知识 183

二、中低压压力容器的制造工艺 187

三、高压容器的制造工艺特点 190

第三节　船舶结构的焊接工艺 190

一、船体结构的类型及特点 190

二、船舶结构焊接的基本原则 192

三、整体造船中的焊接工艺 192

四、分段造船中的焊接工艺 193

综合训练 198

第九章　焊接结构生产的安全技术与

劳动保护 200

第一节　焊接结构生产的安全技术 200

一、备料加工的安全技术 200

二、装配中的安全技术 201

三、焊接生产中的安全用电 202

第二节　焊接生产中的劳动保护与安全

管理 203

一、焊接生产中的劳动保护 203

二、焊接生产中的安全管理 205

综合训练 206

参考文献 2082100433B

本书是经全国中等职业教育教材审定委员会审定的中等职业教育国家规划教材，是在第2版教材的基础上，依据中等职业教育焊接技术应用专业教学标准和“焊接结构生产”课程标准编写的。 本书共九章，主要内容包括焊接结构概述、焊接应力与变形、焊接接头的应力分布及静载强度、焊接结构工艺性分析与工艺制订、焊接结构备料及成形加工、焊接结构的装配与焊接工艺、装配—焊接工艺装备、典型焊接结构的生产工艺及焊接结构生产的安全技术与劳动保护。 本书可作为中等职业院校焊接技术应用专业教材，也可作为有关技术人员、管理人员的岗位培训教材。