第一章緒論
1、焊接結構的優點：（1）焊接接頭係數大；（2）水密性和氣密性好；（3）重量輕，省材料；（4）厚度基本不受限制；（5）結構設計簡單；（6）生產周期短，成本低。
2、焊接結構的特點：
（1）焊接結構的應力集中範圍比鉚接結構大；
（2）焊接結構是非均勻體，焊接接頭具有較大的效能不均勻性；
（3）焊接結構具有較大的焊接應力和變形；
（4）焊接結構的整體性強，止裂性差；
（5）焊接結構對材料敏感；
（6）焊接接頭對溫度敏感。
第三章焊接應力和變形
1、內應力是指在沒有外力的條件下平衡於物體內部的應力。
2、內應力分類：按照分布範圍可分為巨集觀內應力、微觀內應力和超微觀內應力。
按產生機理可分為溫度應力（熱應力）、殘餘應力、相變應力和安裝應力。
熱應力是由於構件受熱不均勻產生的。
3、基本概念
（1）焊接瞬時應力：隨焊接熱迴圈過程而變化的應力。
（2）焊接殘餘應力：焊後在室溫條件下，殘餘在構件中的內應力。
（3）焊接瞬時變形：隨焊接熱迴圈過程而變化的變形。
（4）焊接殘餘變形：焊後在室溫條件下，殘留在工件上的變形。
4、內部變形率：
若|ε|<εs，則為彈性變形，恢復到原始t0時，長度不變。
若|ε|>εs，則為彈性變形、塑性變形，若ε<0，則為壓縮變形；若ε>0，則為拉伸變形，恢復到原始t0時，長度比初始長度減小△lp。
5、影響焊接應力與變形的主要因素
（1）焊縫及其附近不均勻加熱的範圍和程度，也就是產生熱變形的範圍和程度。
影響因素包括焊縫的尺寸、數量、位置、母材的熱物理效能（導熱係數、比熱及熱膨脹係數）和力學效能（彈性模量、屈服極限）、焊接工藝方法（氣焊、焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護焊、電子束焊等等）、焊接規範引數（電流、電壓、速度、預熱溫度、焊後緩冷及焊後熱處理等）、施焊方法（直通焊、跳焊、分段退焊等）。
（2）焊件本身的剛度和受到周界的拘束程度，也就是阻止焊縫及其附近產生熱變形的程度。
影響因素包括焊件的尺寸和形狀、胎夾具的應用、焊縫的布置及裝配焊接順序等。
焊接構件在拘束小的條件下，焊接應力大，變形小；反之，焊接應力小，變形大。
6、焊接殘餘變形的種類：縱向收縮變形、橫向收縮變形、撓曲變形、角變形、波浪變形、錯邊變形、螺旋變形。
7、影響縱向殘餘應力的因素：
（1）材料的熱物理效能：熱膨脹係數
相同條件下變形大小：鋁》不鏽鋼》低碳鋼
（2）焊接工藝方法
co2氣保焊的變形比焊條電弧焊的小
（3）焊接引數：電流、電壓、速度、預熱溫度
線能量越大，變形越大。
（4）焊接層數
分層越多，每層線能量越小，變形越小，但角變形變大。
（5）施焊方法
直通焊的變形比分段退焊的要大。
（6）間斷焊的變形比連續焊的要小。
8、橫向收縮變形的影響因素
堆焊條件下，線能量越大，變形越大；板厚越大，變形越小。
定位焊縫長，間距小，及裝夾剛度大，則δb小。多道焊時，每道焊縫產生的δb逐層遞減。
焊縫金屬量增加，橫向收縮變形增加；
對橫向收縮變形的影響：v形坡口比同厚度的x形坡口大；坡口角和間隙越大，δb也越大；對接焊縫的δb大於堆焊焊縫和角焊縫；氣焊δb>手工電弧焊》埋弧焊。
9、角變形的影響因素
坡口角度↑，角變形β↑；單層埋弧焊，電渣焊和電子束焊的β↓；多層焊的β>單層焊；多道焊》多層焊；道數、層數↑，β↑；焊接x形坡口，先焊的那面》後焊的那面；線能量越大，角變形越大。
10、焊接應力的產生
由於加熱過程中，焊縫及其附近金屬要膨脹，遠離焊縫的金屬要阻止其伸長，給他乙個壓縮的作用，產生壓縮塑性變形和壓縮彈性變形；冷卻過程中，它要受到拉伸，他產生的拉伸變形不足以抵消加熱過程中產生的壓縮塑性變形，這樣焊後焊縫及其附近的金屬還殘留一部份壓縮塑性變形，它試圖要縮短，而遠離焊縫金屬要阻止其縮短，所以說焊縫及其附近金屬受到拉伸作用，而遠離焊縫金屬加熱過程中沒有產生塑性變形，焊縫金屬要縮短的話，給遠離焊縫金屬乙個壓應力的作用，焊後焊縫及其附近金屬受到拉應力作用。
11、預防焊接變形的措施：
（1）設計措施
a.合理選擇焊縫尺寸：保證承載能力和焊縫質量的前提下，選擇最小的焊縫尺寸。
1）低合金鋼對冷卻速度敏感，焊縫尺寸稍長；
2）丁字接頭和十字接頭開坡口焊透；
3）對接焊縫選擇焊縫金屬最少的坡口形式；
4）薄板結構採用接觸點焊。
b.盡可能減少焊縫的數量。
c.合理安排焊縫的位置。
（2）工藝措施
反變形：事先估計好結構的大小和方向，然後在裝配時給於乙個相反方向的變形，與焊接變形相抵消，使焊後構件保持設計要求。
剛性固定法：採用胎夾具或臨時支撐等方法，增加結構在焊接時的剛性，來限制焊接變形。
合理選擇焊接方法和規範：選擇能量密度高的焊接方法，採用較小的線能量，對於不對稱的構件，通過採用不同的焊接引數來控制和調節變形
選擇合理的裝配焊接順序：把結構適當分成部件，分別裝配焊接，然後拼成整體，使不對稱焊縫的收縮量較大的焊縫比較自由的收縮而不影響整體結構。
12、矯正焊接變形的方法：
（1）機械矯正法：壓力機矯正、鎚擊矯正、碾壓矯正、逐點擠壓法、三點彎曲矯正、翼緣角變形矯正。
（2）火焰矯正法
13、焊接殘餘變形的種類：縱向殘餘應力、橫向殘餘應力、沿板厚方向上的殘餘應力。
14、調節焊接殘餘應力的措施
設計措施：儘量減少焊縫的尺寸和數量；避免焊縫過分集中；採用剛性小的接頭形式；在殘餘拉應力區，應避免幾何不連續性。
工藝措施：
（1）採用合理的焊接順序和方向。
先焊接對接焊縫，後焊接角焊縫；先焊接錯開的短焊縫，後焊接直通長焊縫，注意交叉焊縫的質量；先焊接在工作時受力較大的焊縫，使內應力合理分布。
（2）降低焊縫的拘束度。
增加焊縫的自由度，減小熱塑性變形。
（3）鎚擊焊縫或碾壓焊縫附近。
使焊縫得到延展，從而降低內應力，鎚擊應保持均勻、適度，避免鎚擊過分產生裂紋。
（4）加熱減應區法。
區域性加熱造成反變形。
15、焊後消除殘餘應力的方法：整體高溫回火、區域性高溫回火、機械拉伸法、溫差拉伸法、振動法、**法、碾壓法等。
16、解釋切條法間隙大小的問題。
因為縱向殘餘應力的分布是焊縫及其附近的金屬受到拉應力，在加熱過程中其被拉伸，產生壓縮塑性變形，冷卻後要縮短，鋸開後拉應力被釋放出來，鋸口間隙變大；遠離焊縫的金屬受到壓應力，被鋸開後壓應力被釋放出來，鋸口間隙變小。
第四章焊接接頭
1、焊接接頭的組成：焊縫金屬、熔合區、熱影響區和母材。
2、熱應變脆化：金屬在200~400℃範圍內發生塑性變形所引起的塑性、韌性下降的現象。
3、低強組配接頭的強度隨相對厚度降低而上公升的原因。
這是因為低強焊縫的塑性變形受到高強母材的拘束，使焊縫金屬處於三向受拉狀態而強化的結果。當接頭受拉伸，低強焊縫進入塑性狀態，高強母材仍處於彈性狀態時，母材對焊縫的塑性變形是具有拘束作用的，其拘束能力的大小，是隨相對厚度而變化的。當相對厚度減小，徑向應力就增大，焊縫塑性變形就更加困難，從而接頭強度上公升。
當相對厚度極薄時，焊縫金屬的脆斷轉變溫度會大大提高。即使在室溫條件下，其斷口也含有脆斷破壞面，這說明焊縫金屬是處在三向受拉狀態，幾乎達到不可能產生塑性變形的程度，使接頭強度上公升而突然破斷的。
3、gb/t 324-2008 焊縫符號表示法
4、焊縫的基本形式：對接焊縫、角焊縫。
5、焊接接頭的形式：對接接頭、搭接接頭、十字接頭、角接頭、端接接頭。
6、焊接接頭的工作應力分布及影響因素
（1）對接接頭
r↓，kt↑； h↑，kt↑； θ↑，kt↑。
措施：打磨焊趾部位，使其圓滑過渡。
（2）t形接頭
k↓，kt↑； θ↑，kt↑； r↓，kt↑。
措施：增大焊腳尺寸，打磨焊趾部位，使其圓滑過渡。把角焊縫變成對接焊縫，開坡口焊透。
（3）搭接接頭
1）正面角焊縫
減小夾角和增大熔深，可降低應力集中。
gb50017-2003《鋼結構設計規範》規定：搭接接頭長度不得小於焊件較小厚度的5倍，並不得小於25mm。
原因：搭接接頭焊趾和焊根部位存在較大應力集中；承受拉力時接頭上附加彎曲應力；彎曲應力隨搭接長度的減小而增大。
2）側面角焊縫
與焊縫尺寸、斷面尺寸和外力作用點有關。
gb50017-2003《鋼結構設計規範》規定：側面角焊縫的最大長度不得大於60倍的焊腳尺寸。
原因：側面角焊縫工作應力分布是兩端大在，中間小；隨側面角焊縫長度的增大，工作應力分布的不均勻性就越大，應力集中越嚴重。
11、強度計算（教材p157~p178有一道計算題）
主要為對接接頭、搭接接頭的受壓和受拉。
第五章焊接結構的脆性斷裂
1、影響結構脆斷的因素
（1）應變時效
冷應變時效：鋼材經過冷加工產生一定的塑性變形，隨後又經過150~450℃溫度範圍的加熱，就會引起脆斷，稱為冷應變時效。
熱應變時效：在焊接時金屬受到熱迴圈和熱塑性變形迴圈的作用，特別是近縫區的刻槽尖端附近或多道焊中已焊完焊道中的缺陷附近，在焊接過程中產生焊接應力-應變的集中，將產生較大的塑性變形。在一定的熱迴圈作用下，引起的時效，稱為熱應變時效。
塑性變形量越大，越容易發生脆斷。
在150~450℃範圍內，250℃左右發生塑性變形時對脆斷影響最大。
措施：焊後550~560℃熱處理。
（2）線能量
焊接熱影響區的組織主要取決於線能量。線能量過小時，冷卻速度過快，易產生淬硬組織，產生裂紋，易脆斷；線能量過大時，冷卻速度慢，高溫停留時間長，晶粒粗大，引起脆化，易脆斷。
對於厚板的焊接，可以通過多層焊以適當小的規範來焊接來獲得滿意的韌性。原因：多道焊時，每道焊縫的焊接熱迴圈對前一道焊縫有熱處理的作用，細化晶粒，提高韌性，還可以消除焊縫中的擴散氫。
（3）角變形
對接接頭在焊趾部位存在應力集中，受力較大，易產生脆斷。
當對接接頭存在較大角變形時，外加一拉力，由於軸線不通過重心而產生附加彎矩，附加彎矩在焊趾部位產生附加拉應力，又與原來的拉應力疊加，使得焊趾部位的應力集中更大，易發生脆斷。
附加彎矩與角變形有關，角變形越大，附加彎矩越大，附加的拉應力越大，越易發生脆斷。
措施：在熔合線上堆焊一層「防裂焊縫」，使用鎢極氬弧焊重熔，使焊趾部位圓滑過渡。
焊接結構學複習重點
第一章緒論 焊接機構的優點 1 焊接接頭強度高 2 焊接結構設計靈活性大 焊接結構的幾何形狀不受限制 焊接結構的壁厚不受限制 焊接結構的外形尺寸不受限制 可利用標準或非標尊型材組焊形成所需要的結構 採用焊接的方法可實現異種材料的連線 焊接還可與其他工藝方法聯合使用。3 焊接接頭密封性好 4 焊前準備...
焊接結構學重點整理
1.優點6 焊接接頭強度高 焊接結構設計靈活性大 焊接接頭密封性好 焊前準備工作簡單 易於結構的變更和改型 焊接結構的成品率高.缺點3 存在較大的焊接應力和變形 對應力集中敏感 焊接接頭的效能不均勻.焊接結構 將各種經過軋制的金屬材料或鑄鍛等坯料採用焊接方法製成能承受一定的載荷的金屬結構.熱應力是由...
焊接結構學 天大考綱
目錄a 鉚接 使用鉚釘連線兩件或兩件以上工件的連線形式。鉚接可分為三種 一是活動鉚接 剪刀，鉗子 結合件可以相互轉動。二是固定鉚接 角尺 三環鎖上的銘牌 橋梁建築 結合件不能相互活動，屬於剛性連線 三是密縫鉚接，鉚縫嚴密，不漏氣體 液體，屬於剛性連線。通俗的講鉚接就是指兩個厚度不大的板，通過在其部位...